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Copyright © 1995, ABNT–Associação Brasileira de Normas Técnicas Printed in Brazil/ Impresso no Brasil Todos os direitos reservados Sede: Rio de Janeiro Av. Treze de Maio, 13 - 28º andar CEP 20003-900 - Caixa Postal 1680 Rio de Janeiro - RJ Tel.: PABX (021) 210 -3122 Telex: (021) 34333 ABNT - BR Endereço Telegráfico: NORMATÉCNICA ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas Palavras-chave: Confiabilidade. Mantenabilidade NBR 13533 NOV 1995 Coleta de dados de campo relativos à confiabilidade, mantenabilidade, disponibilidade e suporte à manutenção 7 páginas SUMÁRIO 1 Objetivo 2 Documentos complementares 3 Definições 4 Generalidades 5 Necessidade de coleta de dados 6 Fontes e meios de coletar dados 7 Medidas de desempenho 8 Dados necessários 9 Análise preliminar dos dados coletados 10 Métodos estatísticos para o tratamento dos dados 11 Apresentação dos resultados 1 Objetivo 1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis para organizar a coleta de dados de campo relativos à confiabilidade, mantenabilidade, disponibilidade e suporte à manutenção e os formatos dos relatórios que possam ser aplicados durante a monitoração de amostras ou, com base mais ampla, à quase totalidade dos itens de um mesmo tipo. 1.2 Esta Norma trata em termos gerais dos aspectos prá- ticos da coleta e apresentação de dados e aborda superfi- cialmente tópicos relacionados com a análise preliminar e métodos estatísticos para o tratamento dos dados. 2 Documentos complementares Na aplicação desta Norma é necessário consultar: NBR 5462 - Confiabilidade e mantenabilidade - Ter- minologia ISO 7873 - Control charts for arithmetic average with warning limits ISO 7966 - Acceptance control charts ISO 8258 - Shewhart control charts 3 Definições Os termos técnicos utilizados nesta Norma estão definidos na NBR 5462. 4 Generalidades Esta Norma fornece diretrizes para a coleta de dados relativos à confiabilidade, mantenabilidade, disponibi- lidade e suporte à manutenção, isto é, dados de desem- penho de itens em operação no campo. 4.1 Finalidade da coleta Estas diretrizes visam à obtenção de relatórios confiáveis, corretos e completos, contribuindo para melhorar a quali- dade dos itens monitorados e facilitando a troca de infor- mações entre usuários e fornecedores. 4.2 Campo de aplicação das diretrizes As diretrizes não fazem distinção entre dados de falhas, de operação sem falhas ou panes. Elas são aplicáveis, sem qualquer restrição, a diferentes tipos de itens, desde componentes até sistemas e redes, incluindo hardware, software e interações homem/máquina. Procedimento Origem: Projeto 03:056.01-013/1993 CB-03 - Comitê Brasileiro de Eletricidade CE-03:056.01 - Comissão de Estudo de Confiabilidade NBR 13533 - Collection of data in field related to reliability, maintainability, availability and maintenance support - Procedure Descriptors: Reliability. Maintainability Válida a partir de 29.12.1995 NBR 13533/19952 4.3 Coordenação do sistema de coleta Para maior eficiência do sistema de coleta de dados, os relatórios, as análises e a divulgação dos resultados devem ser cuidadosamente coordenados. A cooperação daqueles que fornecem os dados de campo é fundamen- tal, sendo fator decisivo que eles estejam cientes de sua própria importância para o sistema e que sejam man- tidos informados sobre o progresso e resultado do tra- balho. 4.4 Origem dos itens a serem monitorados Os itens considerados podem ter sido projetados, fa- bricados, instalados e operados por uma ou mais orga- nizações. Esta Norma se aplica a todas as possíveis re- lações entre fornecedores e usuários. 4.5 Origem dos dados Nota-se que nenhuma recomendação é feita sobre como organizar o suporte de manutenção. É, no entanto, en- tendido que alguns itens podem ser reparados no próprio local em que operam, enquanto outros podem ser subs- tituídos e reparados em instalações centralizadas. Os da- dos de campo podem ser obtidos em qualquer destes casos. 5 Necessidade de coleta de dados Há vantagens óbvias de fazer essa coleta tão robusta e ampla quanto possível, mas convém estar ciente de que algumas observações podem ser inadvertidamente ex- cluídas no ponto de coleta. Por essa razão, antes do início do trabalho de coleta, é importante identificar, definir e documentar claramente suas finalidades primárias. É verdade que justificativas adicionais para a coleta devem ocorrer quando ela estiver em andamento. Esses bene- fícios podem ser de grande valor para atender às neces- sidades de informação que venham a surgir, ou para prover percepções novas dos sistemas físicos. Entretan- to, é preciso ter em mente que um esquema de coleta ideal para certos objetivos e critérios pode não ser ade- quado para outros. 5.1 Objetivos específicos da coleta Os objetivos específicos da coleta de dados de campo e a sua apresentação são os seguintes: a) fornecer informações de desempenho dos itens de interesse às áreas de administração, projeto, operação e planejamento, suporte à manutenção, treinamento de pessoal, etc.; b) indicar uma possível necessidade de melhorar: - itens já instalados e em operação; - itens entregues e não instalados; - itens a serem entregues; - a estrutura do sistema; - as estratégias e procedimentos de manutenção e operação; c) comparar as características estimadas ou espe- cificadas do(s) item(ns) com o desempenho veri- ficado em campo; d) melhorar futuros projetos; e) melhorar as estimativas (procedimentos e bancos de dados); f) informar o fornecedor sobre o desempenho dos seus itens; g) ter subsídios para melhorar os processos de aqui- sição; h) identificar modos, mecanismos e possíveis causas de falhas. 6 Fontes e meios de coletar dados Os relatórios de dados de campo podem ser limitados, por restrições econômicas, ao mínimo necessário para satisfazer os requisitos estabelecidos, embora reconhe- cendo que os sistemas de coleta de dados devam ser ca- pazes de expansão futura. Deve ser compreendido que as informações a serem obtidas devem ser limitadas àquelas coletadas e é essencial que, desde o início, os objetivos sejam claramente estabelecidos. Levando-se em conta que certos dados podem ser necessários para mais de uma finalidade, é possível elaborar um plano de coleta com melhor relação custo/benefício. 6.1 Precisão desejada da análise estatística dos dados Um dos pontos mais importantes relacionados com os dados de campo é a precisão da análise estatística deles resultante. O tamanho da amostra deve ser escolhido pa- ra fornecer a precisão desejada a um custo econômico. Exemplos de determinação do tamanho das amostras podem ser encontrados em normas e literatura técnica. 6.2 Suposições adotadas Todo esforço deve ser feito para evitar suposições (tanto implícitas como explícitas) que possam levar a erros de estimativas e de previsões baseadas nos dados de confia- bilidade. Para se investigar tais suposições, é necessário, sempre que possível, basear a coleta de dados de confia- bilidade em eventos e não em períodos de monitoração. A penalidade para isto é que se necessita de uma arma- zenagem de dados consideravelmente maior para garan- tir a informação sobre os instantes reais dos eventos. 6.3 Fontes de dados Algumas das fontes de dados que podem ser utilizadas são: a) atividades de manutenção preventiva; b) atividades de manutenção corretiva: reparos no local ou em centros de recuperação ou reparos; c) atividades de medidas de desempenho (por exemplo: relatório de não-conformidade, medidas de tráfego, livro de registro operacional, medidas ambientais, etc.); d) informações de inventários (por exemplo: lista de estoque, modificações, dados atualizados regu- larmente para controle de configuração, etc.). NBR 13533/1995 3 6.4 Reunião de diferentes conjuntos de dados Para aumentar a precisão ou confiança da estimação, é possível reunir diferentes conjuntos de dados, desde que tenham sido aplicados os mesmos critérios de escolha a cada conjunto. 6.5 Meios de coletar dados O registroe o armazenamento de dados podem ser feitos de maneira manual ou automática. Uma prévia consi- deração sobre o formato do registro é importante para a implantação de um plano efetivo de coleta. É importante considerar a experiência individual, a objetividade e a posição da pessoa responsável pela coleta no seu pla- nejamento. Freqüentemente, a anotação dos dados deve ser feita manualmente, mas devem também ser levados em conta sistemas de coleta de dados interativos e auto- máticos. As vantagens a serem ganhas em se manter os dados em uma forma apropriada para processamento eletrônico incluem a facilidade e precisão da atualização das informações e a possibilidade de se fazer análises novas e mais extensas. Os dados podem ser coletados por um ou vários meios de registros, descritos em 6.5.1 a 6.5.4. 6.5.1 Relatório de operação O registro de dados deve ser apoiado por informações sobre o uso dos itens. Onde os itens têm uma missão com perfil composto (por exemplo: operação e configura- ção, inatividade, armazenagem, transporte, ensaio, etc.), é necessário coletar dados dos diferentes tipos de uso. 6.5.2 Relatório de falhas Em qualquer nível, o relatório de falhas depende dos re- cursos de ensaios existentes para a identificação da falha. Casos como “pane não identificada” ou “perfeito quando ensaiado” devem ser claramente mencionados. 6.5.2.1 O relatório deve cobrir todas as falhas observadas. Deve também conter informações suficientes para pos- sibilitar a identificação futura de falhas da mesma natureza e apontar suas prováveis causas. 6.5.2.2 O relatório de falhas deve ser suficientemente abrangente para atender às exigências de uma inves- tigação detalhada de uma falha individual e da pane re- sultante. 6.5.2.3 Quando, por motivos econômicos ou por falta de meios, tornar-se indesejável coletar todos os dados de falha, pode-se adotar um plano condensado que pode ser usado para coletar dados limitados sobre falhas relevantes, permanecendo a opção de utilizar o relatório completo em casos específicos. A finalidade da forma condensada é a de prover o máximo de informações não ambíguas com o mínimo de esforço. Para isto, o formulário deve ser de fácil preenchimento, com as informações re- queridas sendo agrupadas em forma de questões de múl- tipla escolha, requerendo respostas do tipo “sim/não”. 6.5.3 Relatório de manutenção O relatório de manutenção deve conter todas as infor- mações relativas às ações realizadas para reparar e/ou reconstituir o item. A informação deve incluir o tempo gas- to, a quantidade e tipo de pessoal e o estado do sistema (desligado, modo simplex, etc.). Estas informações devem aparecer em relatórios de manutenção corretiva ou pre- ventiva, conforme o caso. 6.5.4 Experiência pessoal A contribuição que o pessoal de operação e manutenção pode fazer à completa certeza e precisão da coleta de dados não deve ser subestimada. 6.6 Procedimento de verificação, atualização e armazenamento de dados Qualquer banco de dados precisa de um estudo rigoroso, apropriado às suas exigências específicas, para definir o método mais indicado de verificar, atualizar e armazenar os dados. 6.6.1 Validade dos dados Independentemente da estrutura escolhida para ar- mazenar os dados, estes devem ser verificados quanto à sua validade antes da entrada no banco de dados. Em um nível básico, pode-se verificar se um dado valor numé- rico cai dentro de uma faixa permitida. Métodos gráficos e analíticos simples devem estar também disponíveis para verificar e identificar comportamentos anormais nos dados de confiabilidade. 7 Medidas de desempenho A escolha dos dados a coletar depende dos parâmetros a serem avaliados e estimados. Alguns parâmetros que podem ser levados em consideração estão descritos em 7.1 a 7.3. 7.1 No desempenho de confiabilidade devem ser considerados: a) número de alarmes (número acumulado de alar- mes por item durante um dado período de tempo); b) número acumulado de falhas por item durante um dado período de tempo; c) taxa de falhas; d) intensidade de falhas; e) taxa de panes; f) número de panes não identificadas; g) número de reposições; h) tempo médio entre falhas; i) (.) tempo de disponibilidade. Nota: O símbolo (.) indica um valor médio ou uma fração, de acordo com as aplicações específicas. NBR 13533/19954 7.1.1 No desempenho em função do tempo devem ser considerados: a) (.) tempo de indisponibilidade; b) (.) atraso técnico; c) (.) tempo de diagnóstico; d) (.) tempo de correção; e) (.) tempo de reinicialização; f) (.) tempo de verificação; g) (.) tempo de reparo efetivo; h) (.) tempo de manutenção corretiva; i) (.) tempo no modo simplex. 7.1.2 Nas probabilidades devem ser consideradas: a) probabilidade de detecção de pane; b) probabilidade de alarme falso; c) probabilidade de não detecção de pane; d) probabilidade de não atuação do alarme; e) probabilidade de uma falha estar localizada dentro de um certo número de itens substituíveis. 7.2 No desempenho do sistema de suporte de manuten- ção deve ser obedecido o prescrito em 7.2.1 e 7.2.2. 7.2.1 Desempenho em função do tempo Os seguintes parâmetros devem ser considerados: a) (.) atraso logístico; b) (.) atraso administrativo. 7.2.2 Probabilidades Os seguintes parâmetros devem ser considerados: a) probabilidade de faltar peças de reposição; b) probabilidade de faltar recursos para ensaios; c) probabilidade de faltar recursos humanos. 7.3 No desempenho de disponibilidade devem ser considerados: a) disponibilidade em regime; b) (.) tempo de disponibilidade acumulado durante um dado período. Notas: a) Quando se calcular a disponibilidade a partir dos dados coletados, todos os componentes relevantes devem ser considerados (por exemplo: atraso logís- tico, atraso administrativo, etc.). 8 Dados necessários 8.1 Escolha dos tipos de dados A escolha dos tipos de dados a serem coletados e a ela- boração do procedimento da referida coleta dependem de muitos fatores, como: a) identificação dos itens; b) condições ambientais; c) condições operacionais; d) falhas e panes com os instantes e locais de ocorrência; e) condições do suporte de manutenção. Nota: Para cada item devem ser registradas informações suficientes para identificar claramente o próprio item e as condições em que opera. 8.2 Informações para identificação do item Dependendo do tipo do item considerado (por exemplo: equipamento, componente, circuito impresso, pessoal), da profundidade e do tipo de análise a ser realizada, os dados utilizados para identificação devem ser determi- nados caso a caso. A identificação do item deve também permitir a análise das inter-relações entre os itens cujos dados foram coletados. As seguintes informações, se necessárias, podem ser coletadas ou obtidas de fontes já existentes: a) tipo; b) fabricante; c) configuração; d) número individual ou número de série; e) data de fabricação; f) fornecedor; g) data de entrega; h) montadora/instaladora; i) data de montagem/instalação; j) data de entrada em serviço; l) cliente (nome); m) local (geográfico); n) sistema. Nota: Devem-se levar em consideração as possíveis limitações devidas à imperfeição/insuficiência dos dados coletados, possíveis dificuldades em coletar dados ou suposições particulares feitas para a própria coleta. NBR 13533/1995 5 8.3 Informações sobre os itens em consideração 8.3.1 Condições ambientais 8.3.1.1 Quanto ao tipo de instalação: a) fixos (ao ar livre, em ambientes fechados, sub- terrâneos, submarinos, a pouca distância da praia, etc.); b) portáteis (item especialmente feito para ser trans- portado facilmente por um só homem); c) móveis (em veículo motorizado, em navio e em avião); d) outros (especificar). 8.3.1.2 Quanto aos dados do ambiente específico: a) condições climáticas: - protegido contra o tempo; - não protegido contra o tempo; - temperatura do ar; - pressão do ar; - umidade; b) ambiente elétrico (compatibilidade eletromagné- tica); c) condições mecânicas (vibrações, choquese sola- vancos); d) presença de areia, poeira, etc.; e) presença de substâncias químicas poluentes; f) condições biológicas; g) condições relativas à radioatividade. 8.3.2 Condições de operação 8.3.2.1 Quanto ao modo de operação: a) contínuo; b) intermitente (informar o ciclo); c) prontidão (stand-by); d) operação única (por exemplo: descartável, dis- positivos de um só disparo). 8.3.2.2 Quanto às condições de carga: a) carga nominal; b) sobrecarga; c) outras (especificar). 8.3.2.3 Quanto às condições de alimentação: a) normal; b) emergência; c) prontidão, etc. 8.3.2.4 Quanto ao modo de controle: a) local ou remoto; b) automático ou manual. 8.3.2.5 Quanto ao modo de entrada: a) batch; b) tempo real; c) interativo. 8.4 Descrição da falha e da pane Deve constar o seguinte: a) detecção da pane (sintomas e indicações): pane detectada, pane não detectada, alarme falso; b) data e instante da falha; c) modo da pane (identificação das funções afetadas); d) causas da falha: - inerente ao item sob observação; - por uso indevido; - induzida pela manutenção ou ação administrativa; - externa ao item sob observação; - secundária (causada por item relacionado); - deadlock (o sistema não é capaz de se reconfi- gurar); - outras (especificar); Nota: Em casos onde a falha ocorre imediatamente após um período de transporte, armazenamento ou prontidão, as condições relevantes devem ser informadas. e) conseqüências da pane; f) precisão do diagnóstico (número de itens iden- tificados, número de itens em pane); Nota: Se necessário, itens (peças, meios de armaze- nagem de informações relacionadas) devem ser retidos para investigações futuras. g) evidência e documentação da pane (registros, foto- grafias, etc.); h) tempo de manutenção efetiva (tempo de recon- figuração, tempo de reparo, tempo de verificação, tempo de reinicialização); Notas: a) No tempo requerido para reconfiguração automática, se forem necessárias operações manuais, estas devem ser integradas no tempo de atraso técnico. b) Depois do restabelecimento completado, é o tempo necessário para o sistema retornar a um estado de operação. NBR 13533/19956 i) tempo de indisponibilidade, especificando, quando possível: - tempo de detecção da pane; - tempo de localização da pane; - atraso administrativo; - atraso logístico; - atraso técnico; - tempo de reparo efetivo; j) data do término do reparo; l) data da instalação após o reparo. 8.5 Dados relativos ao suporte de manutenção São os seguintes: a) falta de itens de reposição; b) falta de meios de ensaios; c) falta de recursos humanos. 9 Análise preliminar dos dados coletados A aplicação de um determinado método estatístico usualmente exige o preenchimento de algumas con- dições gerais e premissas que devem ser cuidadosa- mente estabelecidas. Algumas destas investigações re- ferem-se diretamente às características do processo de coleta, enquanto outras referem-se à distribuição esta- tística que melhor representa os dados. Para esta análise preliminar, é útil considerar vários tipos de processos es- tatísticos matematicamente definidos, como, por exemplo: processo de Poisson, processo de Markov, etc. 9.1 Análise de processo O tratamento dos dados e sua conseqüente avaliação re- querem algumas investigações a priori sobre o processo gerador de dados. Estas investigações visam principal- mente a análise das características gerais do processo, para que se possa fazer o melhor uso possível dos dados coletados. 9.1.1 Identificação do conjunto de causas Devem ser tomadas precauções para garantir que seja identificado um único conjunto de causas relacionadas diretamente com os dados coletados. A presença simul- tânea de outras causas não identificadas pode levar a uma interpretação incorreta dos resultados. 9.1.2 Dependência do processo com o tempo O mesmo cuidado é necessário para analisar uma pos- sível dependência do processo com o tempo, o que pode exigir métodos apropriados de avaliação. 9.2 Distribuição estatística dos dados Os procedimentos apresentados no Capítulo 10 implicam hipóteses sobre as distribuições das variáveis aleatórias em consideração. Além disso, os dados a serem ana- lisados devem ser extraídos do conjunto dos dados cole- tados, de acordo com a necessidade. A distribuição das variáveis aleatórias em consideração pode seguir mo- delos simples ou compostos. Exemplos de modelos sim- ples são: a) distribuição exponencial; b) distribuição de Weibull; c) distribuição normal; d) distribuição log-normal; e) distribuição gama. Nota: Os modelos de distribuição compostos podem ser uma combinação de distribuições simples. 9.2.1 Identificação do tipo de distribuição Para identificar o tipo de distribuição que melhor se ajusta aos dados coletados, três métodos podem ser usados: a) avaliação técnica baseada na análise da estrutura do processo físico gerador dos dados em con- sideração; b) métodos gráficos consistindo no uso de gráficos especiais, resultando em nomogramas; c) testes estatísticos provendo uma medida quan- titativa dos desvios da distribuição da amostra em relação à distribuição assumida. Nota: Nos casos de distribuições, para as quais não existam normas específicas, as informações pertinentes podem ser encontradas na literatura técnica. 10 Métodos estatísticos para o tratamento dos dados No contexto da confiabilidade, os dados devem ser mais freqüentemente usados para auxiliar as seguintes ativi- dades: a) estimação de parâmetros; b) avaliação de conformidade; c) monitoração de parâmetros; d) comparação de desempenho. 10.1 Métodos mais usados Existem muitos métodos estatísticos que podem ser usa- dos para o tratamento dos dados. Estes métodos são descritos em normas e na literatura técnica. Os indicados em 10.1.1 a 10.1.3 são exemplos mais comumente em- pregados. 10.1.1 Processo de estimação Este processo leva a estimativa de um parâmetro de uma distribuição estatística. Esta pode ser por ponto ou por intervalo de confiança, para o parâmetro sob investigação. NBR 13533/1995 7 10.1.2 Teste de hipótese Em situações nas quais devam ser tomadas decisões, existe freqüentemente a necessidade de um pronun- ciamento bem fundamentado “a melhor decisão”, prefe- rencialmente baseado em regras simples e razoáveis. Um dos métodos mais comumente empregados para estas decisões é o teste de hipóteses. Neste, as hipóteses são previamente formuladas, sendo uma delas supos- tamente a verdadeira. O valor observado é comparado com um valor crítico, e o resultado da comparação leva diretamente à aceitação (ou rejeição) da hipótese admi- tida como verdadeira. Deve-se determinar a grandeza dos erros resultantes da possível decisão a ser tomada. 10.1.3 Gráficos de controle Estes gráficos têm como objetivo o controle contínuo de um dado parâmetro e a detecção de valores numéricos a ele associados que ultrapassam certos limites, indicando a necessidade de ações preventivas ou corretivas. Estes métodos são descritos em normas e literatura técnica, como, por exemplo, nas ISO 7873, ISO 7966 e ISO 8258. 10.2 Tratamento dos dados e tamanho da amostra O tratamento dos dados e o tamanho da amostra devem estar estreitamente relacionados. Antes de iniciar um pro- jeto de coleta, devem-se procurar respostas para duas questões: a) como usar os dados ? (isto é, quais as decisões a tomar ?); b) qual precisão é necessária ? (isto é, qual deve ser o tamanho da amostra ?). Nota: Respostas a estas questões podem ser encontradas em normas e literatura técnica. 11 Apresentação dos resultados Quando os resultados forem entregues, todas as con- dições para sua compreensão e seu uso correto devem estar claramente indicadas. Estas condições devem englobar a finalidade da coleta, especialmente com res- peito ao tipo e à variação dos dados escolhidos. Também devem ser fornecidas informações sobre as circuns- tâncias relacionadas à coleta, como: “quando” (por exem- plo: hora de maior ocupação), “onde” (por exemplo:con- dições geográficas) e sua “duração”. As situações es- pecíficas que possam limitar a aplicação e o uso dos dados devem ser indicadas (por exemplo: dificuldades en- contradas, suposições específicas que tenham sido feitas, dados incompletos, etc.). 11.1 Forma de apresentação A forma de apresentação também deve ser considerada. Quando apropriada, uma forma condensada (por exem- plo: diagramas, histogramas, apresentações gráficas) pode ser mais conveniente que uma apresentação numé- rica detalhada. licenca: Cópia não autorizada