ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

CONFIABILIDADE INDUSTRIAL – Prof: Dário Furtado

EX 1:

Um formador de espiras é um equipamento industrial utilizado na indústria siderúrgica para a formação das bobinas de aço (fio ou laminado). Segundo o seu fabricante, um determinado modelo de formador de espiras é fabricado para 8 anos de operação. O fabricante informa também que o equipamento está sujeito a três modos de falha principais. O primeiro é uma taxa de falhas constante cuja causa não se consegue mapear, tal modo de falhas responde por 1,5% das falhas do equipamento. Além desta taxa de falhas, o fabricante informa que a quebra dos rolamentos do patrono é uma das falhas mais comuns, tal falha foi mapeada e possui parâmetros de Weibull iguais a β=4,13 e η=6,95. Outra falha muito comum é o espanamento dos componentes internos do redutor que também é uma falha estatísticamente mapeada e possui parâmetros de Weibull iguais a β=2,78 e η=3,45. Sabe-se que as paradas para manutenção do equipamento podem ocorrer a qualquer momento (desde que sejam previstas) e que cada parada para manutenção efetuada possui uma probabilidade intríseca de falha de 1%. O custo referente a troca do conjunto de rolamentos do patrono é de R$ 27.000,00 e o custo referente a troca do redutor é de R$ 16.000,00. Qual o número de paradas, o tempo entre elas e o respectivo custo de manutenção referente a troca dos rolamentos e do redutor para que se tenham confiabilidades mínimas em 70%, 80% e 90%.

EX 2:

Uma corrente tracionadora, responsável pela tração de um virabrequim de um motor industrial a combustão, possui

uma distribuição de tempo para falhar Weibull com t0 = 330h, β=2,95 e η=550h. Caso esta corrente arrebente quando em produção, o custo para parar a linha de montagem e substituí-la é de U$ 10.000,00. O Custo de substituição durante a manutenção programada é de U$ 2.000,00. A linha opera por 7500 horas por ano. Estatisticamente é esperada somente uma falha entre os intervalos de manutenção preventiva. Responda:

1. Qual será o menor custo esperado anual de substituição ?

2. Supondo-se agora a utilização de um outro modelo de corrente tracionadora, com t0 = 250h, β=1,75 e η=450h.

Com custo de substituição de U$ 1.000,00, qual o menor custo esperado para manutenção anual ?

3. Argumente pontos positivos e/ou negativos em relação a corrente original e esta segunda, fornecida por outro

fabricante.

EX 3:

Uma locomotiva modelo U23-C, projetada para 15 anos de vida útil, foi submetida a um programa para implantação de uma política de MCC. Mediante a análise dos dados oriundos de processos de medição e Análise de Falhas, obtiveram-se os seguintes fatores como preponderantes para falha do FREIO DINÂMICO da locomotiva:

_ Taxa de Falhas constante ao ano de 0,0084 cujas causas não são mapeadas. _ SAPATA DE FREIO AUSENTE OU DANIFICADA, cujos parâmetros de Weibull encontrados foram de β=5,45 e η=12,35.

(Custo da substituição da sapata de freio = R$ 2.000,00). _ EXCESSO AMPERAGEM NO FREIO DINÂMICO, cujos parâmetros de Weibull encontrados foram de β=2,95 e η=6,65.

(Custo da substituição do fusível do conjunto elétrico do freio = R$ 1.500,00). Por questões de logística das oficinas de manutenção a capacidade de troca da sapata de freio é de uma troca por semestre, enquanto a troca do fusível pode ser feita mensalmente. Isto indica que para cada troca da sapata admite-se até 6 trocas do fusível. O Centro de Custo deste ativo admite um gasto com manutenção de até R$ 10.000,00 por ano. Com base nestas informações calcule a confiabilidade de trabalho que o FREIO DINÂMICO desta locomotiva terá ao longo da sua vida útil. EX 4:

Uma ponte rolante é projetada para uma vida útil de 10 anos e obedece a um modo de falha: quebra do rolamento principal (β=4,5 e η=7,5), com Ct(MP) = U$ 25.000,00, além de uma probabilidade de falha constante, informada pelo fabricante, de 0,009 falhas/ano. Baseando-se nestes dados defina o intervalo de tempo de manutenção para que se tenha sempre uma confiabilidade de no mínimo 75% e calcule o custo direto da manutenção preventiva para o tempo de vida útil do equipamento.