medição de falhas são uma ferramenta de medição usada para estimar ou prever a vida útil de qualquer equipamento, máquina ou seus componentes. No mundo moderno da Indústria 4.0 e numa era de comunicação e controlo constantes, os incidentes técnicos e os cortes de equipamento são muito mais críticos do que eram antes. O tempo de inatividade custa dinheiro e pode levar a consequências graves, como prazos falhados, atrasos nos projectos e, em última análise, atrasos nos pagamentos.Por conseguinte, é importante que as empresas acompanhem tanto o tempo de funcionamento como o tempo de inactividade e avaliem a rapidez e eficácia com que as questões de desempenho são resolvidas. O MTTF é um grupo de métricas de indicadores de desempenho chave comumente usadas que ajudam os analistas a agendar manutenção e/ou substituição de equipamentos. Estas métricas incluem::
- MTTF (Tempo Médio Para Falha)
- MTBF (Tempo Médio Entre Falhas)
- MTTR (Tempo Médio Para a Recuperação, Reparação, de Resposta ou de Resolução)
Embora possa ser argumentado que essas métricas não são realmente particularmente útil em si (principalmente porque o mais importante pergunta de “como”? não pode ser medido), eles fornecem uma boa base para explorar essa questão.
o que é o MTTF?
MTTF significa tempo médio para falha, e é um valor de segurança calculado de acordo com certos parâmetros – como o número de anos que levará uma máquina ou componente para falhar, ou falhar perigosamente (MTTF com um subscrito D significa tempo médio para Falha Perigosa). Estes valores de segurança são prescritos pela Organização Internacional de normalização nos termos da norma ISO 13849-1 e podem ser calculados utilizando os quadros fornecidos. Também é possível calcular médias usando valores B10, que são os valores esperados de segurança até falha de 10% dos componentes. Para os equipamentos pneumáticos e Componentes, os valores B10 são determinados pelo ensaio de resistência do equipamento em conformidade com as tabelas ISO 19973.
cada peça de equipamento vai falhar em algum momento, mas a abordagem inteligente é planejar para que isso aconteça e agir antes que aconteça (manutenção preditiva). A falha também pode ser relativa, na medida em que pode ser parcial se apenas um componente falhar e a máquina é capaz de continuar a funcionar. Alternativamente, tudo pode acontecer, e nesse caso é um fracasso total. Na definição mais simples, falha significa que um componente, dispositivo ou sistema não é mais capaz de produzir os resultados específicos que você precisa. Isto também se aplica a falhas mais abstratas, como uma redução na saída da unidade esperada, mesmo se uma máquina ainda está funcionando.
antecipar e lidar corretamente com falhas pode reduzir significativamente o seu impacto negativo, e é aqui que o monitoramento dessas métricas críticas entra. Saber como calcular o MTTF irá substituir o guesswork por dados rígidos confiáveis para análise. Isso levará então a decisões informadas sobre planejamento de manutenção e reparos. Registar todas estas informações pode ser tedioso, mas é uma rotina essencial para melhorar as operações. Fazê-lo manualmente também é demorado, mas agora existem aplicativos que permitem que esta informação seja gravada em um dispositivo e que fará os cálculos necessários automaticamente. O fator crucial é que os dados devem ser completos, precisos e confiáveis, já que a introdução de erros ou omissões no registro tornará a informação inútil. Pior ainda, responder a dados erróneos poderia causar problemas novos e imprevistos.
a maioria das indústrias e aplicações empresariais dependem destas métricas MTBF, MTTF e MTTR, embora os dados só sejam verdadeiramente fiáveis se forem medidos ao longo de toda a vida útil do item. Falhas de equipamentos de curto prazo, tais como lâmpadas, vão ser obviamente mais fáceis de rastrear do que uma máquina complexa com um tempo de vida de muitos anos, por isso, no final do dia, muitas dessas previsões são apenas médias baseadas na probabilidade.
para que as estatísticas de falhas sejam verdadeiramente significativas, necessitam de uma quantidade substancial de dados fiáveis e pertinentes. Em geral, quando o cálculo de métricas para a análise, a entrada deve incluir um histórico de manutenção com, pelo menos, as seguintes informações:
- tempo de funcionamento (com base no total esperado de horas de operação, menos o total de tempo de inatividade)
- Número de irreparável falhas de equipamento
Quando os custos estão envolvidos em cálculos, você deve também incluir o número de horas de trabalho gastas em manutenção.
como calcular MTTF
MTTF é uma média aritmética, calculada dividindo o tempo total de funcionamento pelo número de unidades que falham irreparavelmente.
para obter uma média razoável, terá de comparar as amostras, uma unidade pode durar muito mais do que outra. Um exemplo simples é as lâmpadas (porque você pode executá-las constantemente até que elas queimem). Você quer saber quanto tempo, em média, uma determinada marca de lâmpada vai durar. Você vai precisar de uma amostra de bom tamanho, a fim de chegar a dados que são estatisticamente significantes, então para fins de demonstração vamos chamá-lo de 100. Você também vai precisar criar as mesmas condições operacionais para cada item para que haja paridade no teste, e pode haver um tempo considerável envolvido até que a lâmpada falha irreparavelmente.Durante os testes, verificou-se que 25 das lâmpadas duravam 1 000 horas, 25 das quais duravam 1 050 horas, 25 queimavam depois de 990 horas e 25 atingiam apenas 950 horas. No total, a quantidade de horas funcionais da lâmpada é de 3,990. Dividindo este número por quatro, o MTTF sai em 997,5 horas. Trata-se claramente de um cálculo simplificado, e, na realidade, teriam de juntar todas as 100 vezes diferentes, mas serve para demonstrar o princípio.
obviamente, as lâmpadas são um exemplo muito básico, e a maioria das métricas de falha será usada para equipamentos mais complexos. Em eletrônica, por exemplo, uma função de segurança consistirá tipicamente de canais de entrada, saída e lógica, juntamente com suas conexões, e MTTF deve ser especificado pelo fabricante. Manter o controle do MTTF é uma parte crítica do ciclo de manutenção, no entanto, e deve ajudar a desviar as práticas de engenharia da abordagem reativa tradicional, e para uma manutenção mais preditiva.