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[en] PRIORITIZATION OF FAILURE MODES OF EQUIPMENT USING THE METHODS OF MULTICRITERIA ANALYSIS PROMETHE AND FUZZY PROMETHE / [pt] PRIORIZAÇÃO DOS MODOS DE FALHA DE EQUIPAMENTOS UTILIZANDO OS MÉTODOS DE ANÁLISE MULTICRITÉRIO PROMETHEE E FUZZY PROMETHEE

MARCELA PINHEIRO MOREIRA 10 September 2009 (has links)
[pt] Visando atender aos critérios de disponibilidade e confiabilidade exigidos pela regulamentação do setor elétrico brasileiro, as empresas de energia têm incrementado o uso de sistemas de monitoramento e diagnóstico. Isto possibilita a identificação prévia de evidências de anormalidades na condição operacional dos equipamentos de subestações, viabilizando a prática de manutenções preditivas e o gerenciamento de ativos baseado na avaliação de riscos. O RCM (Reliability Centered Maintenance) ou Manutenção Centrada em Confiabilidade é um processo usado para o planejamento da manutenção e tem como objetivo o gerenciamento pró-ativo e não a prevenção indiscriminada de todas as falhas. É necessário que sejam feitas as identificações das falhas funcionais, modos de falha dos componentes, efeitos e conseqüências destas falhas para que um plano de manutenção seja desenvolvido para cada modo de falha a fim de eliminá-lo ou reduzir suas conseqüências. A classificação dos modos de falha identificados é de suma importância, pois indicará uma priorização para a tomada de decisão, conduzindo a um processo de manutenção técnica e economicamente eficiente. O objetivo deste trabalho é desenvolver e implementar em um programa computacional uma metodologia para priorização dos modos de falhas funcionais em equipamentos de subestações de energia elétrica obtidos a partir da aplicação do processo RCM. Considerando um contexto multicritério, propõe-se utilizar para a priorização dos modos de falha, em oposição às metodologias empíricas hoje adotadas, a metodologia de apoio multicritério a decisão PROMETHEE comparando-a com o fuzzy-PROMETHEE, onde é associada a teoria de conjuntos difusos à metodologia multicritério. No fuzzy-PROMETHEE os dados de entrada são tratados como números fuzzy, com o objetivo de considerar a incerteza contida nos dados. Com a utilização do fuzzy-PROMETHEE obtém-se uma ordenação mais realista dos modos de falhas, considerando a imprecisão dos dados. A severidade dos efeitos associados à ocorrência de cada modo de falha foi utilizada como um dos critérios de avaliação na metodologia desenvolvida. Sabe-se que os modos de falhas funcionais afetam as empresas de diferentes formas, podendo comprometer a confiabilidade do sistema, custos operacionais, ou até mesmo a segurança ou o ambiente. Diante disto, foram atribuídos graus de severidade aos diferentes impactos: econômicos (custos operacionais + custos de reparo), operacionais (disponibilidade), ambientais e, segurança (instalações e humana). Foi construído um sistema de inferência fuzzy para a obtenção da severidade global de cada modo de falha, onde as entradas serão as severidades específicas citadas anteriormente. Com a severidade global de cada modo de falha é possível obter o risco associado a cada modo de falha. A partir da priorização dos modos de falhas, pode ser aplicada uma metodologia para a priorização das ações mais adequadas para a redução ou eliminação das conseqüências de cada modo de falha. A maior contribuição deste trabalho é a disponibilização de um modelo refinado para a obtenção de um plano de manutenção que vise o aumento da confiabilidade operativa dos equipamentos e a redução de custos, considerando múltiplos critérios de análise e os interesses de diferentes decisores. / [en] Aiming to meet the criteria of availability and reliability required by the rules of the Brazilian electric sector, energy companies have increased the use of systems for monitoring and diagnosis. This allows the identification of prior evidence of abnormalities in the operational condition of substation equipment, enabling the practice of predictive maintenance and asset management based on risk assessment. The RCM (reliability centered maintenance) is a process used for planning of maintenance and its main objective is the pro-active management rather than indiscriminate prevention of all failures. The aim is the identification of functional failures, failure modes of components, effects and consequences of these failures to develop a maintenance plan for each mode of failure in order to eliminate it or reduce its consequences. Classification of identified failure modes is extremely important, since it indicates the priority for the decision making process, leading to a technical and cost effective maintenance. The main objective of this dissertation is to develop and implement a methodology for prioritization of failure modes of functional equipment in substations of electric power, obtained by applying the RCM process. Assuming a multicriteria context, to rank the modes of failure, as opposed to the empirical methods adopted today, it is proposed the multicriteria decision PROMETHEE and fuzzy-PROMETHEE methodologies. In the fuzzy-PROMETHEE the input data are treated as fuzzy numbers, with the purpose of considering the uncertainty contained in the data. Using the fuzzy-PROMETHEE ranking process, a more realistic modes of failure is obtained. The severity of the effects associated with the occurrence of each mode of failure was used as a criterion for evaluating the methodology developed. It is known that methods of functional failures affect businesses in different ways and may compromise the reliability of the system, operating costs, or even the safety or the environment. Therefore, different degrees of severity were attributed to the economic, operational, environmental, and safety impacts. A fuzzy inference system was developed to obtain the overall severity of each fault mode, where the inputs are the specific severities mentioned above. With the overall severity of each mode of failure it is possible to obtain the risks associated with each mode of failure. From the ranking of failure modes, a methodology can be applied to prioritize actions that are more appropriate for the reduction or elimination of the consequences of each mode of failure. The major contribution of this work is the availability of a refined model for a maintenance plan aimed at increasing the operational reliability of equipment and reduction of costs, considering multiple criteria analysis and the interests of different decision makers.

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