Metodologia para análise de confiabilidade dinâmica

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013A análise de confiabilidade dinâmica é bastante recente e está sendo demandada para análise de confiabilidade em sistemas complexos, mas até o momento há poucas publicações no Brasil. As primeiras publicações fora do país iniciaram na década de 1980, mas foi na década de 1990 que o assunto ganhou mais volume. Por ser uma nova abordagem da confiabilidade, muitas análises são dependentes dos especialistas e os aplicativos criados estão vinculados aos sistemas para os quais foram desenvolvidos. Existem vários aspectos que caracterizam uma análise de confiabilidade dinâmica, tais como: análise instantânea da confiabilidade, taxa de falha com degradação, avaliação dos fatores humanos, avaliação do comportamento dinâmico das variáveis de processo, entre outros. Em princípio, a técnica permite modelar sistemas de maneira mais realista para os propósitos da análise de confiabilidade, risco e segurança. No entanto, por considerar uma quantidade maior de variáveis, interações entre sistemas, entre outros fatores, a análise de confiabilidade dinâmica exige uma maior quantidade de informações, modelagem mais complexa, maior custo de processamento computacional e tempo. Isso faz com que se dê preferência em trabalhar com a análise de confiabilidade estática (clássica). Todavia, tem-se observado ao longo da história, incidentes graves em sistemas como usinas nucleares, aeronaves, grandes embarcações, etc, que são sistemas complexos com grande potencial catastrófico. Portanto, não se satisfazem com a análise estática de confiabilidade, ou seja, para uma taxa de falha definida num tempo estabelecido. Por causa disso, a análise de confiabilidade dinâmica começou a ser incorporada dentro das metodologias para avaliação de risco e segurança, agregando mais informação para as análises. O presente trabalho apresenta uma proposta de metodologia para a análise de confiabilidade dinâmica, na qual são consideradas: o comportamento dinâmico do sistema devido às falhas\\ações de controle e atualização do modelo ao longo do tempo. Para isso, a metodologia se fundamenta no método de Monte Carlo e na modelagem a eventos discretos com comportamento semi-markoviano. Adicionalmente, são utilizados alguns métodos e técnicas para dar suporte como: Análise do modo de falha, efeitos e criticidade (FMECA), Análise de eventos por rede causal (CNEA), Diagramas de blocos para confiabilidade e Manutenção centrada em confiabilidade (MCC). Deseja-se com o uso da metodologia facilitar a análise de confiabilidade dinâmica de sistemas e, por consequência, obter modelos de confiabilidade mais próximos da realidade e atualizados. Foram feitas duas aplicações da metodologia: a primeira num problema clássico proposto no workshop organizado pela associação italiana 3ASI (Associazione degli Analisti dell?Ambiente, dell?Affidabilita? e della Sicurezza Industriale) em 2004, de análise de confiabilidade dinâmica; a segunda num "sistema real'' ? sistema hidráulico de governo de um navio petroleiro.