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CONFIABILIDADE DE SISTEMAS Aline Morais da Silveira Histórico e normas relacionadas à confiabilidade Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Reconhecer os marcos históricos do desenvolvimento da análise de confiabilidade como um método científico. Identificar as normas brasileiras relacionadas à confiabilidade. Aplicar as normas internacionais à área de confiabilidade. Introdução Com o desenvolvimento histórico da confiabilidade, a busca por produtos e serviços de maior qualidade e padronização despertou a necessidade de normalização nas mais diversas aplicações. As normas técnicas permitem o atendimento a requisitos de qualidade, desempenho, segurança, meio ambiente, entre outros. Neste capítulo, você vai estudar os marcos históricos do desenvol- vimento da análise de confiabilidade, bem como as principais normas brasileiras e internacionais relacionadas à confiabilidade. Marcos históricos do desenvolvimento da confiabilidade Fogliatto e Ribeiro (2009) e Lafraia (2014) apresentam a evolução histórica da confi abilidade, destacando que a aplicação desse conceito teve início aproxi- madamente após o término da Primeira Guerra Mundial, com a expansão da indústria aeronáutica, medindo o número de acidentes por horas de voo em aviões com um, dois ou quatro motores. Na década de 1940, ocorreu o desen- volvimento de teorias matemáticas relacionadas aos problemas, e também surgiram as primeiras tentativas de melhoria de qualidade em conjunto com a manutenção preventiva. Após a Segunda Guerra Mundial, na Alemanha, a confiabilidade foi utili- zada no desenvolvimento e na análise de mísseis, pois os protótipos falhavam quando testados. Nesse período, o matemático Robert Lusser propôs a lei da probabilidade de um produto com componentes em série, estabelecendo que a confiabilidade de um sistema em série é igual ao produto das confiabilidades de suas partes componentes, o que faz com que sistemas em série com muitos componentes tenham sua confiabilidade reduzida. Entre as décadas de 1950 e 1960, os norte-americanos, motivados pela Guerra Fria, começaram a focar no desenvolvimento de mísseis intercon- tinentais e missões espaciais, avançando na área da confiabilidade. Na década de 1960, foi divulgada a teoria da análise de árvore de falhas, assim como diversas publicações sobre o assunto. Em 1963, nos Estados Unidos, foi criada a primeira associação de engenheiros de confiabilidade e o primeiro periódico para divulgação de trabalhos nessa área. O grande blackout (apagão) de 1965, nos Estados Unidos, resultou no impulso da aplicação de confiabilidade no projeto e na expansão dos sistemas de energia elétrica. A análise de árvore de falhas (FTA, do inglês fault tree analysis) é um procedimento dedutivo que busca identificar, a partir de uma ocorrência indesejável (falha), as suas possíveis causas, verificando a probabilidade de ocorrência e os conjuntos mínimos de fatores que podem levar a essa falha, conforme leciona Stonner (2015). Na década de 1970, o estudo da confiabilidade foi bastante utilizado na construção e operação de usinas nucleares, ampliando, posteriormente, para a aplicação nas mais diferentes áreas, como análises de risco e segurança, qualidade, otimização da manutenção, proteção ambiental, projeto de pro- dutos, entre outros. Também surgiram os primeiros modelos de análise de confiabilidade em programas computacionais. A partir do início da década de 1980, foram implantadas definitivamente as técnicas de análise da confiabilidade em diversos setores de engenharia Histórico e normas relacionadas à confiabilidade2 e, com isso, houve a disseminação de normas buscando padronização, qua- lidade e confiabilidade. Normas De acordo com a International Organization for Standardization (ISO), norma é um documento estabelecido por consenso e aprovado por órgão reconhecido, que defi ne regras, diretrizes ou características para atividades e seus resultados, com o objetivo de atingir um ótimo grau de ordem em determinado contexto. Segundo o Sebrae (2016, documento on-line): [...] as normas técnicas estabelecem as expectativas em relação a um produto, processo, serviço ou sistema de gestão, quanto a requisitos de qualidade, de desempenho, de segurança, ambientais, de procedimentos, de formas, de dimen- sões, de classificações e de terminologias, cuja observância não é obrigatória. O alcance geográfico, político ou econômico da normalização pode ser: uma empresa específica, sendo, então, denominada normalização empresarial; um país específico, sendo, assim, denominada normalização nacional; uma região geográfica, econômica ou política do mundo, sendo, nesse caso, denominada normalização regional; vários países do mundo, sendo denominada, então, normalização internacional. Entre a normalização empresarial e a nacional podem haver outros níveis de normalização, como: normas setoriais ou de associações, compostas por entidades de classe ou representativas de setores produtivos, que são válidas para o conjunto de empresas a elas associadas. grupos de empresas que formam consórcios e elaboram normas para determinados empreendimentos. Os níveis da normalização podem ser representados por uma pirâmide, como a da Figura 1. 3Histórico e normas relacionadas à confiabilidade Figura 1. Níveis de normalização. Fonte: Adaptada de ABNT ([2014]). Alguns exemplos de órgãos normalizadores internacionais, regionais, nacionais e de associações são apresentados no Quadro 1. Internacional ISO — International Organization for Standardization (Organização Internacional de Normalização) IEC — International Eletrotechnical Comission (Comissão Eletrotécnica Internacional) ITU — International Telecommunication Union (União Internacional de Telecomunicações) Regional COPANT — Comissão Panamericana de Normas Técnicas AMN — Associação Mercosul de Normalização CEN — Comitê Europeu de Normalização Quadro 1. Órgãos normalizadores (Continua) Histórico e normas relacionadas à confiabilidade4 Conforme o Sebrae (2016), o uso de normas traz os benefícios a seguir. Economia: redução da variedade de produtos e procedimentos, resul- tando em economia de recursos empregados. Comunicação: meios mais eficientes para a troca de informações, aumentando a confiabilidade das relações comerciais e de serviços. Segurança: proteção da vida humana e da saúde. Simplificação: redução da variedade de procedimentos e tipos de produtos. Proteção ao consumidor: ampliação da qualidade de produtos e ser- viços, defendendo os interesses dos consumidores e cidadãos. Desenvolvimento sustentável: desenvolvimento de métodos para ava- liação de impactos ambientais, sociais e econômicos e ferramentas para redução dos efeitos desses impactos. Eliminação de barreiras técnicas e comerciais: evita a existência de regulamentos conflitantes em diferentes países, facilitando o inter- câmbio comercial. Nacional ABNT — Associação Brasileira de Normas Técnicas AFNOR — Association française de normalisation (Associação Francesa de Normalização) AENOR — Asociación Española de Normalización y Certificación (Associação Espanhola de Normalização e Certificação) DIN — Deutsches Institut für Normung (Instituto Alemão para Normatização) BSI — British Standard Institute (Instituto Britânico de Normas) JIS — Japanese Industrial Standards Committee (Comitê Japonês de Padrões Industriais) Associação ASTM — American Society for Testing and Materials (Sociedade Norte- Americana para Testes e Materiais) API — American Petroleum Institute (Instituto Norte-Americano de Petróleo) ASME — American Society of Mechanical Engineers (Sociedade Norte- Americana de Engenheiros Mecânicos) SAE — Society of Automotive Engineers (Sociedade de Engenheiros Automotivos) Quadro 1. Órgãos normalizadores (Continuação) 5Histórico e normas relacionadas à confiabilidade No catálogo da ABNT, disponívelno link abaixo, algumas normas internacionais, regio- nais, nacionais e de associações podem ser adquiridas e consultadas. https://goo.gl/4GwNux Normas brasileiras A ABNT é o órgão responsável pela normalização técnica no Brasil, reco- nhecida por lei como o único fórum nacional de normalização. Atualmente existem muitas normas em vigor, sendo que muitas delas são relacionadas à confi abilidade para as mais diversas aplicações, como as listadas a seguir. ABNT NBR 5462:1994: Confiabilidade e mantenabilidade. ABNT NBR ISO 18829:2018: Gerenciamento de documentos — Ava- liação das implementações de GCC/GEDDA — Confiabilidade. ABNT NBR ISO 20815:2017: Indústrias de petróleo, petroquímica e gás natural — Garantia da produção e gestão da confiabilidade. ABNT NBR ISO 14224:2011: Indústrias de petróleo e gás natural — Coleta e intercâmbio de dados de confiabilidade e manutenção para equipamentos. ABNT NBR IEC 62660-2:2015: Células de lítio-íon secundárias para propulsão de veículos elétricos rodoviários — Parte 2: Ensaios de con- fiabilidade e abuso. ABNT NBR 15808:2017: Extintores de incêndio portáteis. ABNT NBR 15809:2017: Extintores de incêndio sobre rodas. ABNT NBR 16324:2014: Talhas de corrente com acionamento manual — Requisitos e métodos de ensaios. ABNT NBR 15747-1:2009 e ABNT NBR 15747-2:2009: Sistemas solares térmicos e seus componentes — Coletores solares — Parte 1: Requisitos gerais e Parte 2: Métodos de ensaio. ABNT NBR ISO 12510:2007: Máquinas rodoviárias — Operação em manutenção — Diretrizes para mantenabilidade. ABNT NBR ISO 9000:2015: Sistemas de gestão da qualidade — Fundamentos e vocabulário. Histórico e normas relacionadas à confiabilidade6 Quando, após a sigla NBR, há a sigla de outro órgão normalizador (como ISO ou IEC), significa que essa norma brasileira possui uma norma internacional correspondente, com o mesmo número. As normas sofrem constantes revisões e alterações, o que faz com que, muitas vezes, algumas sejam canceladas por não estarem adequadas à um novo contexto, por não terem mais aplicação, por a sua norma equivalente em outro país ter sido cancelada, entre outros motivos. NBR 5462 — confiabilidade e mantenabilidade Das normas brasileiras relacionadas à confi abilidade, a NBR 5462 é a mais generalista. Ela defi ne os termos relacionados à confi abilidade e à mante- nabilidade, trazendo defi nições em nível descritivo e/ou acompanhadas de expressões matemáticas. Entre os conteúdos apresentados, estão (ABNT, 1994): conceitos básicos; desempenho relativo ao item; defeitos, falhas, panes, erros; estados de um item; termos relacionados à manutenção; tempos relacionados à manutenção, com o estado de um item, e às medidas de desempenho de confiabilidade; medidas de disponibilidade, confiabilidade, mantenabilidade e do su- porte de manutenção; conceitos relativos a ensaios, projetos, análises e sobre dados; processo de melhoria; qualidade de medidas. A norma também conta com três anexos, em que são apresentadas: relações entre os conceitos de defeito, falha e pane; lista de símbolos e abreviações; lista de equivalências dos termos técnicos relacionados à confiabilidade e à mantenabilidade em português, inglês e francês. 7Histórico e normas relacionadas à confiabilidade Normas internacionais Algumas das normas nacionais relacionadas à confi abilidade citadas ante- riormente são baseadas em normas internacionais, como normas da ISO e da IEC. O escopo da ISO sobre normalização está estabelecido em todos os campos do conhecimento, exceto em normas da área de engenharia eletrônica e elétrica, que são responsabilidade da IEC. No Brasil, a família de normas ISO 9000 é bastante conhecida. São normas que foram criadas em 1987 e que possuem como base normas britânicas da qualidade (BS-5750) e experiências de especialistas de diversos países. Alguns fatores provocam a obsolescência das normas, como a evolução tecnológica, novos métodos e materiais, novos requisitos de qualidade e segurança, entre outros. Baseada nisso, a ISO prevê que as normas sejam revisadas em intervalos inferiores a cinco anos, conforme leciona Silva (2013). Com as revisões periódicas das normas, há a necessidade de adaptação nas atividades de certificação, com a inclusão dos novos requisitos. Dessa forma, a certificação passa a ser uma atividade dinâmica em busca de oportunidades de melhoria. Outra norma internacional relacionada à confiabilidade é a IATF 16949:2016, publicada pela International Automotive Task Force (IATF), que é baseada na ISO 9001:2015 e substituta da ISO/TS 16949:2009. Essa norma foi criada para atender a determinações específicas do ramo automobilístico que não são consideradas em outras certificações, alinhando padrões de qualidade no setor automotivo que existem nas indústrias brasileira, americana, alemã, francesa e italiana. Segundo Teles (2018), a manutenção centrada na confiabilidade (RCM, do inglês reliability centered maintenance) também é normalizada de forma internacional, tanto pela IEC 60300-3-11 (com recomendações para a criação de um programa de manutenção preventiva para equipamentos e estruturas) quanto pela SAE JA1012 (com a interpretação de cada item da SAE JA 1011, que apresenta os critérios mínimos para que um processo seja chamado de RCM). Histórico e normas relacionadas à confiabilidade8 ABNT. NBR 5462: confiabilidade e mantenabilidade. Rio de Janeiro, RJ, 1994. ABNT. Níveis de normalização. ABNT, Rio de Janeiro, RJ, [2014]. Disponível em: http:// www.abnt.org.br/normalizacao/o-que-e/niveis-de-normalizacao. Acesso em: 14 fev. 2019. FOGLIATTO, F. S.; RIBEIRO, J. L. D. Confiabilidade e manutenção industrial. Rio de Janeiro: Elsevier, 2009. LAFRAIA, J. R. B. Manual de confiabilidade, mantenabilidade e disponibilidade. Rio de Janeiro: Qualitymark, 2014. SEBRAE. Normas técnicas: o que é normalização? SEBRAE, Brasília, DF, 13 dez. 2016. Disponível em: http://www.sebrae.com.br/sites/PortalSebrae/artigos/o-que-e-nor malizacao,82bc438af1c92410VgnVCM100000b272010aRCRD. Acesso em: 14 fev. 2019. SILVA, J. A. L. História da ISO. Cirius Quality, São Paulo. 2013. Disponível em: https:// ciriusquality.com.br/blog/119-historia-da-iso. Acesso em: 14 fev. 2019. STONNER, R. Análise de árvore de falhas e Análise de árvore de eventos (FTA e ETA). Blog Tek by Stonner, [s.l.]. 2015. Disponível em: https://blogtek.com.br/analise-arvore- -falhas-analise-arvore-eventos-fta-eta. Acesso em: 14 fev. 2019. TELES, J. Introdução à manutenção centrada em confiabilidade: o que você precisa saber sobre RCM. Engeteles, Brasília, DF. 2018. Disponível em: https://engeteles.com. br/manutencao-centrada-na-confiabilidade. Acesso em: 14 fev. 2019. 9Histórico e normas relacionadas à confiabilidade