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9. ENCONTRO NACIONAL DO COLGIODE ENGENHARIA ELECTROTCNICA19 de Junho de 2009 Pedro Moreira da Silva
Actos de Engenharia
Aplicaes Industriais de Sistemas Electrnicos e de Telecomunicaes
Indice
Actos de Engenharia cada vez mais exigentes
aplicveis a produtos e sistemas:
Directivas europeias e marcao CE,
declarao de conformidade, normas
harmonizadas
Requisitos avanados : ex. Norma IRIS
RAMS : fiabilidade
DRA : design risk assessment
SIL : safety integrity level
Gesto de requisitos
Directivas Europeias
Garantem que, para cada tipo de produto, produzido por
fabricantes Europeus ou no e utilizados no Espao
Europeu (compreendendo os pases da Unio Europeia e
alguns outros que aderiram s mesmas regras), se
cumprem requisitos mnimos ao estabelecerem o que
cada produto, que seja abrangido pelas Directivas, deve
obedecer para ser possvel, legalmente, coloc-lo no
mercado Europeu.
Directivas Europeias
Directivas Europeias
Directiva de Baixa Tenso
(2006/95/CE)
No artigo 1 refere-se o material elctrico que est no
mbito da aplicao desta Directiva que, com excepo
do referido no Anexo II, todo aquele que utilizado
para tenso nominal entre 50V e 1000V (corrente
alternada) e entre 75V e 1500V (corrente contnua).
Directiva de Baixa Tenso(2006/95/CE)
Directiva de Compatibilidade electromagntica(2004/108/CE)
Marcao CE Directiva 93/68/CEE
A Marcao CE, que os equipamentos abrangidos devem
exibir obrigatoriamente, de forma indelvel, a maneira
visvel para todos os que tenham, de alguma forma,
contacto com esses equipamentos de se aperceberem
que obedecem a Requisitos no mbito das Directivas
aplicveis que exijam tal Marcao CE.
Declarao de Conformidade
O Fabricante ou o Representante do Fabricante exterior
Unio Europeia (podendo ser a Entidade que
comercializa o produto) obrigado a fazer a avaliao
da Conformidade onde Garante e Declara a
Conformidade do Produto (Componente, Equipamento,
Sistema, etc.) com os Requisitos previstos nas
Directivas Comunitrias aplicveis.
Normas Harmonizadas
Norma Harmonizada no contexto da Marcao CE :
deve ser publicada no Jornal Oficial da Unio Europeia e vlida no contexto da MARCAO CE , conferindo, ao Produto que a cumpre, a chamada Presuno de Conformidade com os Requisitos Essenciais da(s) Directiva(s) Comunitria(s) que se aplique(m)
Para os diversos requisitos das Normas h vrias maneiras previstas para se demonstrar a conformidade:
- Ensaios- Medies- Inspeco
Norma IRIS (International Railway Industry Standard)
- A norma IRIS surge como uma necessidade do sector ferrovirio em ter uma norma especfica para esta actividade, tal como acontece com outras reas automvel, espao, alimentar
- Esta norma apresenta requisitos com enfoque prtico ao nvel da qualidade do produto, ex:
- Life Cycle Cost (LCC)
- Reliability, availability, maintainability and safety (RAMS)
- Gesto de Configuraes
- Gesto de Multi-Projectos
- First Article Inspection
- Gesto do Conhecimento
Requisitos norma IRIS versus ISO 9001
0
10
2 0
3 0
4 0
50
6 0
70
8 0
9 0
10 0General requirements
D o cumentat io n requirementsKno wledge management
M anagement o f mult is ites pro jects
M anagement co mmitment
C usto mer fo cus
Quality po licy
P lanning
R espo nsibility, autho rity and co mmunicat io n
M anagement review
P ro visio n o f reso urces
H uman reso urces
Infrastructure
Wo rk enviro nment
P lanning o f pro duct realizat io nC usto mer related pro cessesT ender management
P ro ject management
D esign and develo pment
C o nfigurat io n management
P urchasing
P ro ductio n and service pro visio n
C o mmissio ning / C usto mer service
R A M S / LC C
C o ntro l o f mo nito ring and measuring devices
General to measurement, analysis and impro vement
M o nito ring and measurement
C o ntro l o f no nco nfo rming pro ducts
C o ntro l o f no nco nfo rming pro cesses
A nalysis o f dataImpro vement
ISO 9001 Requirements Max. IRIS requirementsMin. IRIS requirements
RAMSReliability, Availability, Maintainability, Safety
Aplicao aProjectosouProdutos
Reliability - FiabilidadeDados utiiizados nos clculos provm de:
Datasheets dos respectivos fornecedores/Fabricantes de componentes
Dados de Campo
Registos de Manuteno
Baseada por exemplo na norma MIL-HDBK-217F, (Reliability Prediction of Electronic Equipment)
FMECA Failure Mode Effects Criticality Analysis(Anlise Crtica de Modos de Falhas e seus Efeitos)
Tcnica de Fiabilidade que permite analisar modos de falha, causas, efeitos (em diferentes nveis), severidade, deteco de falha, probabilidade de ocorrncia
Exempl
os
Maintainability
medida pelo ndice MTTR (Mean Time To Repair)
Usual efectuar-se: Manuteno preventiva e Correctiva
Exempl
os
ManutenoCorrectiva
ManutenoPreventiva
Availability
Modelizao de sistemas/produtos
Informao inserida nos (blocos): Failure Rate; Repair Time; Quantidade,
redundncia
Informao extrada (sistema/produto): MTBF; MTTR; TDT; N. Exp. Failures, Unavailability
RBD
ReliabilityBlockDiagram
Este dado tem origem: Experincia owners dos projectosDados manuteno
Usando a distribuio de Poisson, com base nos custos, quantidade e Failure Rate, o tempo em que o sistema estar sem suporte, indisponibilidade durante o tempo de contrato.
Spare Parts
Output do programa : Qt. Peas reserva e Custos
Safety
FTA FaultTreeAnalysis
rvores de Falha so usadas na fiabilidade e avaliaes de risco de segurana para representar graficamente as interaces lgicas e probabilidades de ocorrncia de falhas de componentes, e outros eventos no sistema
FRACAS -Relex
Registo detalhado do processo, permite recolher, quantificar e controlar uma larga gama de reports de incidentes, tais como: Dados de teste Dados de Campo Dados de reparao
DRACAS Data Reporting andCorrective Action System
FRACAS Failure Reporting andCorrective Action System
Corrective action necessary
?
Y
N
Review failure
Authorise, implement and assess action
Corrective action successful
?
Update report
Failure raised & recorded Search for related events
N
Os outputs do FRACAS/DRACAS podem ser utilizados como inputs do FMECA e RBD
Avaliao de Riscos na Concepo(Design Risk Assessment)
- metodologia usada para avaliao de riscos na fase da concepo e desenvolvimento de uma soluo / equipamento / sistema
- principal objectivo a segurana das pessoas e bens tendo em considerao as fases de montagem, operao, manuteno at ao fim do ciclo de vida do equipamento.
- envolvimento das equipas de projecto na identificao das solues mais adequadas, logo na fase inicial de um projecto
- requisito contratual de grandes projectos, em alguns pases (ex. Irlanda) requisito legal
- obriga a pensar nas vrias vertentes da segurana
Avaliao de Riscos na Concepo(Design Risk Assessment)
- critrios usados para avaliao de riscos
Quando o risco avaliado como alto ou severo devem ser implementadas alteraes no projecto
Avaliao de Riscos na Concepo(Design Risk Assessment)- exemplo -
Safety Integrity Levels
Engenharia dos Sistemas Electrnicos Caracterizao e desafios dos sistemas:
Omnipresentes na actividade humana (ambientes diversificados e exigentes)
Desempenho de misses/funes crticas Falha dos sistemas acarretam consequncias catastrficas:
Perda de vidas humanas (industria mdica, nuclear, qumica, avinica, ferroviria, militar, automovel, etc.)
Perdas materiais elevadas (servios bancrios, telecomunicaes, industria e servios em geral)
Complexidade crescente em nmero de componentes Multiplicidade de interfaces
Resposta em tempo real Determinismo na resposta
Engenharia dos Sistemas Electrnicos Respostas da Engenharia:
Controlo da segurana em todo o ciclo de vida dos sistemas - CEI 61508
Concepo inicial Anlise de perigos & Avaliao de riscos
Estabelecimento dos requisitos de segurana Especificao
Desenho Implementao Operao
Manuteno Abate
Safety Integrity Levels
Safety Integrity Levels
Engenharia dos Sistemas Electrnicos Respostas da Engenharia:
Avaliao e reduo de riscos
Standardizao de Metodologias de Anlise de Riscos CEI 61882 HAZOP
Estabelecimento de nveis de integridade de segurana Safety IntegrityLevels SIL baseados no calculo de probabilidades CEI 61508
Probabilidade de falha perigosa por hora
(sistemas solicitados em permanncia)
Probabilidade mdia de falha quando solicitado
Safety Integrity Levels
PLANO / CALENDRIO DE TESTES ESPECIFICAO DOS REQUISITOS DO SISTEMA
VALIDAO DO SOFTWARE
TESTE / VALIDAO FUNCIONAL DA SEGURANA
TESTE / VALIDAO DO SISTEMA
ANALISE DE SITUAES PERIGOSAS E AVALIAO DE RISCO
ESPECIFICAO DOS REQUISITOS DA SEGURANA
REQUISITOS FUNCIONAIS DA SEGURANA
REQUISITOS DE INTEGRIDADE DA SEGURANA
INTEGRIDADE DE AVARIAS SISTEMTICA