métodos para aumento da disponibilidade de um sistema
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Métodos para aumento da disponibilidade de um sistema. Dado que D(t) = MTBF/(MTBF+MTTR), duas abordagens são possíveis: Redução do MTTR através do projeto voltado à manutenibilidade; Aumento do MTBF através do projeto voltado à confiabilidade. Projeto voltado à manutenibilidade. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Métodos para aumento da disponibilidade de um sistema• Dado que D(t) = MTBF/(MTBF+MTTR),
duas abordagens são possíveis:– Redução do MTTR através do projeto
voltado à manutenibilidade;– Aumento do MTBF através do projeto
voltado à confiabilidade.
Projeto voltado à manutenibilidade
• A manutebilidade de um sistema é afetada pela facilidade com que seus componentes são repostos em caso de falha;
• A manutebilidade de um sistema pode ser aumentada através de:– Arranjos físicos: chegar fácil ao local do reparo;– Arranjos lógicos: método fácil para o reparo;
• Um indicador para a manutenibilidade é o MTTR;• O MTTR é modelável pela distribuição lognormal: o
logaritmo dos dados seguem uma distribuição normal
Arranjos físicos para reduzir o MTTR
• Acesso universal:– Menores distâncias, menores alturas, menos
obstáculos, menos esforços para abrir o equipamento;
• Reserva instalada– Ferramentas e peças no local de uso;
• Diagnóstico remoto, via modem;• Redundância automática.
Projeto voltado à confiabilidade
• A confiabilidade de um sistema é afetada pela confiabilidade dos seus componentes e pelo tipo de interligação;
• A interligação entre componentes pode ser serial, paralela, k entre n ou outra , não-classificável;
• Para que se saiba qual componente reforçar, é necessário medir a importância de cada componente do sistema: o mais importante é prioritário para receber o reforço.
Projeto voltado à confiabilidade
• Algumas configurações intrinsecamente aumentam a confiabilidade:– Paralelismo: o último componente a falhar causa a falha;– Redundância: dois componentes tem a mesma função, porém
um deles está apenas ativado, não está operacional;– Residente ou stand-by: dois componentes tem a mesma
função, porém um deles só é ativado quando o outro falha;• Exemplos:
– Lâmpadas: são ligadas em paralelo;– Alimentação elétrica e No-break são redundantes: o no-break
está ativo, mas só entra em operação se a alimentação falha;– Alimentação elétrica e gerador: o gerador só é ativado e só
entra em operação se a alimentação elétrica falha.
Curvas de confiabilidade
R(t)
tempo
Configuração paralela: ambos os componentes têm a mesma R(t)
Curvas de confiabilidade
R(t)
tempo
Configuração redundante: um dos componentes têm a sua R(t) retardada, pois aativação contribui menos do que a operação para a queda na confiabilidade.
Componente ativo
Componente redundante
Curvas de confiabilidade
R(t)
tempo
Configuração residente: um dos componentes têm a sua R(t) retardada, pois só se degrada quando entra em operação.
Componente ativo
Componente stand-by
Cálculo de confiabilidade de configurações aumentantes
• Paralelismo:– R total = {1 – (1 – R1).(1 – R2)};
• Redundância:– R total = {1 – (1 – R1).(1 – R2 red.)};
• Residente ou stand-by:– R total = {1 – (1 – R1).(1 – R2 res.)}.
Cálculos e exemplos
• R1 (1 ano) = 0,95; R2 (1 ano) = 0,9; • R2 (1 ano só ativo) = 0,95;• R2 (1 ano residente) = 0,99;
– R1 em paralelo com R2:• R total = 1 – (1-0,95).(1-0,9) = 0,995;
– R1 em redundância com R2:• R total = 1 – (1-0,95).(1-0,95) = 0,9975;
– R1 com R2 residente:• R total = 1 – (1-0,95).(1-0,99) = 0,9995.
Importância estrutural de componentes
• A importância estrutural de um componente depende:– Localização do componente no sistema;– Confiabilidade individual do componente;
• Conhecendo-se a importância de um componente é possível:– Focalizar os esforços de melhoria naqueles
componentes que aumentarão mais rapidamente a confiabilidades total;
– Fazer inspeções e intervenções preventivas só nos componentes de maior importância.
Importância estrutural de componentes
• Diversos critérios de medição foram propostos por estudiosos do tema:– Medida de Birnbaum;– Medida de importância crítica;– Medida de Vesely-Fussell; e– Medida do potencial de melhoria;
• A medida de Birnbaum é importante pois facilita o cálculo de outras medidas.
Medida de Birnbaum
falha. i quando dadeconfiabili));(,0(falha; não i quando dadeconfiabili));(,1(
))(,0())(,1()|(
;))(())(()|(
ou pi; a relação em R(t) função da parcial derivada
tPRtPR
tPRtPRtiI
tptPRtiI
i
i
iiB
i
B
Medida de Birnbaum: exemplo
• Sistema série: R1 = 0,98; R2 = 0,96;• O mais fraco é mais importante.
;98,0)(1)|2(;96,0)(2)|1(
tRtItRtI
B
B
Medida de Birnbaum: exemplo
• Sistema paralelo: R1 = 0,98; R2 = 0,96;• O mais forte é mais importante.
04,096,01)|(;96,0))(,0(;1))(,1( 11
tiItPRtPR
B
02,098,01)|(;98,0))(,0(;1))(,1( 22
tiItPRtPR
B
Medida de potencial de melhoria
• O i-ésimo componente é substituído por um componente perfeito, ou seja, Ri(t) = 1;
• A medida de potencial de melhoria é dada pela diferença entre R(t) com o i-ésimo componente perfeito e R(t) normal.
));(1).(|()|( tRitiItiI BIP
Medida de potencial de melhoria: exemplo
• Sistema série: R1 = 0,98; R2 = 0,96;• O mais fraco é mais importante.
;039,0)96,01.(98,0))(21).(|2()|2(;019,0)98,01.(96,0))(11).(|1()|1(
tRtItItRtItI
BIP
BIP
Medida de potencial de melhoria: exemplo
• Sistema paralelo: R1 = 0,98; R2 = 0,96;• Mesma importância.
;0008,0)96,01.(02,0))(21).(|2()|2(;0008,0)98,01.(04,0))(11).(|1()|1(
tRtItItRtItI
BIP
BIP
Calcular a confiabilidade do sistema
R 1 = 0,8
R 2 = 0,9
R 6 = 0,8
R 5 = 0,9
R 7 = 0,95
R 8 = 0,9
R 4 = 0,8
R 3 = 0,9
As redundâncias são acionadas por dispositivos cuja chance de não funcionar é de 1 em 200.
Calcular a importância de R1, R3 e R7 pelas medidas de Birnbaum e de
potencial de melhoria
R 1 = 0,8
R 2 = 0,9
R 6 = 0,8
R 5 = 0,9
R 7 = 0,95
R 8 = 0,9
R 4 = 0,8
R 3 = 0,9
As redundâncias são acionadas por dispositivos cuja chance de não funcionar é de 1 em 200.