O presente trabalho visa apresentar uma ferramenta que possa medir a viabilidade econômica de implantação do PHM (Prognostic and Health Monitoring) ,que é um sistema capaz de monitorar a saúde de componentes da aeronave durante toda a sua vida útil. Serão simulados vários parâmetros que impactam em custos para os operadores das aeronaves como: atrasos, cancelamentos, manutenções não programadas e estoque das peças de reposição. Os benefícios e custos oriundos da implantação do sistema PHM serão comparados com auxílio de um fluxo de caixa e algumas ferramentas de análise econômica.

Os serviços de manutenção, reparo e overhaul (MRO) na aviação comercial são um mercado relevante, de valor estimado acima de US$ 59 bilhões em 2013. Dentre os serviços de MRO de componentes aeronáuticos, têm destaque os serviços de disponibilidade, ou pay-by-the-hour (PBH), que se destinam a atender a manutenção de itens reparáveis, quanto ao seu reparo no caso de falha e ao compartilhamento de um estoque de peças de reposição. Assim, reduz-se a necessidade de investimento e evita-se a interrupção da operação da aeronave no caso de falha de um componente essencial. Embora a literatura sobre gestão de estoques de peças de reposição seja vasta, poucos estudos são relacionados a custos de serviços. O objetivo deste trabalho é aplicar o processo de extração de conhecimento de bases de dados (KDD, do inglês Knowledge Discovery from Data) na criação de um modelo de previsão de custo de reparo de um grupo de componentes cobertos por um PBH, para apoio à precificação e ao planejamento orçamentário da oferta do serviço por um certo provedor. Discorre-se sobre os diferentes métodos de estimação de custos presentes na literatura. A coleta e seleção dos dados é descrita, bem como sua transformação e pré-processamento, de modo a permitir a construção do modelo e sua interpretação. O processo de seleção de variáveis para composição do modelo de regressão linear múltipla é comentado em detalhes. Foi aplicada análise de elasticidade para comparar o impacto das variáveis explicativas sobre a variável resposta. Observou-se que a variável mais influente foi criada durante o pré-processamento, para representar os dados faltantes, oriundos de ordens de reparo que não estavam fechadas no momento da extração dos dados. Após investigação, descobriu-se que o processo de registro dos dados favorece a ocorrência de dados faltantes, constituindo uma oportunidade de melhoria. Como uma medição de qualidade, foi calculado o erro absoluto percentual médio do modelo, cujo valor de 9,7% mostrou-se adequado quando comparado com a literatura de estimação de custos.

A metodologia de Análise de Tolerância ao Dano (DTA - Damage Tolerance Analysis), que usa o Plano de Acompanhamento de Carregamentos (FSMP - Force Structural Management Plan), é usualmente empregada na predição da vida em fadiga de aeronaves de caça. Este plano se baseia num "mix" de missões pré-determinado no projeto da aeronave, o que induz os esquadrões a seguirem este "mix" o qual influencia na eficiência da utilização da frota. Desvios do "mix" de missões impactam nos intervalos de inspeções e custos de manutenções. Neste trabalho é proposto um sistema de monitoramento de vida em fadiga capaz de incorporar cada missão, individualmente, na análise de vida em fadiga de uma aeronave específica, adequando a manutenção a um perfil mais realista do seu uso. Este monitoramento individual é baseado na metodologia de Monitoramento Individual de Aeronaves (IAT - Individual Aircraft Tracking). Este sistema de monitoramento foi implementado em um software computacional e foi testado para aeronaves de caça F-5E da FAB. Corpos de prova que simulam pontos críticos desta aeronave foram ensaiados para fadiga e os resultados destes ensaios foram comparados aos resultados gerados por esse software. Este sistema de monitoramento mostrou-se capaz de determinar, de forma conservadora e aproximada, o comprimento de trinca após cada missão, sem considerar o "mix" de missões previsto. Isto torna possível flexibilizar as operações sem prejudicar o planejamento de inspeções e manutenções.

As companhias aéreas para se manterem competitivas no mercado necessitam de uma alta disponibilidade de suas aeronaves ligada a um baixo custo operacional. Para tanto, é essencial que se tenha um bom plano de manutenção de modo que se minimize o investimento em peças de reposição, bem como horas de trabalho de funcionários, tempo de interrupções e o downtime da aeronave. O plano de manutenção de uma aeronave esta contemplado no MRBR ("Maintenance Review Board Report"), que apresenta os requisitos manutenção criados por grupos e comitês, compostos por especialistas da área, para analisar e criar propostas de tarefas de manutenção programadas, através da análise MSG-3. Em paralelo ao processo MRB ("Maintenance Review Board") que faz uso da análise MSG-3, corre o processo de certificação, que através da análise de safety assessment verifica se a aeronave atende todos os requisitos de segurança, identificando as condições de falha da aeronave. No caso de alguma falha dormente, que em combinação com outros eventos leve a essa condição catastrófica ou hazardous, esta é levada a discussão em um comitê (CMCC -"Certification Maintenance Coordination Committee") para averiguar a necessidade de criação do CMR ou a utilização de uma tarefa definida no programa de manutenção para cobrir esta necessidade de inspeção. Este trabalho analisa e discute tarefas de manutenção que foram originadas seguindo, o processo de análise de segurança (Safety Analysis), e o processo de MRB, que faz uso da metodologia MSG-3. O objetivo é estudar sua origem e os passos que levaram à sua criação (para os dois processos), identificando similaridades e pontos de divergência no foco, caminho utilizado e profundidade da análise, visando servir de subsídio para futuras decisões do CMCC.

O setor aéreo tem sido considerado por muitos como uma das indústrias tecnologicamente mais avançadas nos dias de hoje. Assim fabricantes e operadores dependem de uma ampla variedade de sistemas de geração, controle e gestão da informação técnica gerada por essa demanda tecnológica. Os sistemas de controle e gestão da informação são aplicados a todas as áreas da indústria aeronáutica, variando desde a fase de planejamento do processo até a fase de operação em campo. O setor de Engenharia de Manutenção, em especial, necessita estabelecer procedimentos aceitáveis de aquisição, utilização e controle de publicações técnicas nas empresas de transporte aéreo e de manutenção aeronáutica. Deste modo, sistemas operacionais em conjunto com ferramentas digitais permitem o reuso da informação e sua permanência legível por várias décadas, sendo considerado um intervalo de tempo muito longo no que diz respeito à tecnologia de informação. Esses recursos tem a finalidade de aumentar a produtividade, reduzir custos e melhorar a qualidade e confiabilidade da informação. Assim a motivação deste trabalho é prover a EMBRAER um modelo de negócio visando à aplicação de um processo estruturado na Engenharia de Manutenção visando a integração de suas diversas áreas e na sua organização. O objetivo deste trabalho é criar um processo focado na estruturação de dados que permita uma seqüência lógica e robusta em relação à geração e o gerenciamento dos manuais de manutenção de aeronaves comerciais, apoiando-se nas premissas da norma S1000D, garantindo assim a geração dos manuais de manutenção de uma aeronave com qualidade para o operador final.

Este trabalho propõe um modelo de previsão dos custos de manutenção de aeronaves, especificamente aplicado à realidade da Força Aérea Brasileira - FAB. A revisão da literatura realizada proporcionou uma ampla visão dos métodos mais utilizados e a dificuldade de obtenção de modelos úteis, dadas as características das frotas, compostas por uma diversidade muito grande de aeronaves, variando desde grandes e pesados cargueiros a pequenas e velozes aeronaves de combate. Na elaboração do modelo proposto, procurou-se desde o início estabelecer relações de estimativas de custo particularizadas para cada tipo de aeronave empregada pela FAB, empregando uma metodologia que permite gerar modelos de previsão de custos adequadas a cada aeronave, com suas características históricas de gastos com material de manutenção e horas voadas. A metodologia empregada consiste na elaboração de modelos do tipo Multivariado Auto-Regressivo Integrado Média Móvel (MARIMA), o qual permite modelagem das séries temporais compostas pelos custos de manutenção de cada aeronave, e a adição da variável Hora de Vôo, proxy utilizada pela FAB no planejamento da manutenção. A metodologia é demonstrada através de um estudo de caso em uma aeronave da FAB, e os resultados obtidos atestam a eficácia do modelo, permitindo o seu emprego no planejamento das atividades logísticas da Aeronáutica.

O efeito causado por reparos rebitados na integridade estrutural ée um aspecto que precisa ser avaliado para assegurar a aeronavegabilidade e operação segura da aeronave. A mensuração da degradação da vida em fadiga da aeronave provocada por reparos estruturais rebitados pode ser uma tarefa bastante árdua. As metodologias de análise que retratam com fidelidade o comportamento de reparo estrutural sob tolerância ao dano geralmente despendem um tempo considerável, tornando-se muitas vezes inviável sua utilização na indústria aeronáutica. Neste trabalho, um reparo retangular típico de fuselagem ée analisado estaticamente e sob tolerância ao dano utilizando-se como ferramentas de análise o software RAPID (Repair Assessment and Integrated Design), desenvolvido pelo FAA, modelos em elementos finitos e uma metodologia utilizada atualmente na indústria aeronáutica. O trabalho tem como finalidade avaliar a aplicabilidade do software RAPID como uma ferramenta alternativa de análise de reparos estruturais, além de estabelecer um novo procedimento de análise de reparos.

O paradoxo da economia nos diz que recursos são limitados, mas necessidades são ilimitadas. No ramo aeronáutico ter maior disponibilidade dos recursos significa possuir um diferencial em relação aos demais. Este trabalho pretende apresentar conceitos na área de manutenção aeronáutica e explorar através de pesquisa na Aviação Off-Shore princípios que podem conduzir a uma maior disponibilidade dos recursos aéreos. É feita uma aplicação específica para o caso da Aviação do Exército, mas os princípios levantados podem ser aproveitados para aplicação em outros cenários da aviação em geral.

A pronta detecção da ocorrência de falhas é de grande importância para a segurança de operação de sistemas dinâmicos, além de reduzir custos de manutenção. Com efeito, tendo-se detectado uma falha no sistema, ações mitigatórias podem ser tomadas de modo a evitar danos ao meio ambiente, prejuízos econômicos e principalmente perdas de vidas humanas. Os métodos tradicionais de detecção de falhas, contudo, esbarram em restrições físicas, ausência de um modelo acurado do sistema e indisponibilidade de dados do comportamento do sistema com falha. Neste trabalho, um esquema de detecção de falhas, é implementado para uma planta-piloto na forma de um helicóptero de três graus de liberdade, baseado no histórico de funcionamento normal do sistema, sem a necessidade de equipamentos adicionais e nem de um modelo acurado do sistema. Para isso, um método estatístico multivariado e outro de análise de agrupamentos são comparados, são eles: uso da estatística T de Hotelling e agrupamento K-means, respectivamente. A situação de falha implementada está associada à redução de 10% na potência de um dos motores. A investigação envolve o uso das variáveis de ângulo e velocidade estimada de arfagem, uso da tensão dos motores e uso das velocidades angulares estimadas. Os resultados em termos de tempo de detecção e curva ROC indicam que os dois métodos, quando comparados, apresentaram melhor eficiência em diferentes situações. Os resultados obtidos demonstram que, com o uso das tensões nos motores, o método K-means tem um desempenho superior, já com o emprego das velocidades angulares estimadas, a estatística T de Hotelling apresentou melhor resultado em relação ao método de agrupamento K-means.

O monitoramento da saúde dos sistemas de uma aeronave - PHM (Prognostic and Heatlth Monitoring) - é o cenário deste estudo, que aborda a transferência dos dados do avião no solo até o centro de operação e manutenção de uma companhia aérea, tendo em vista alguns requisitos de operação, como um tempo mínimo para que os dados sejam transmitidos, o tamanho de um arquivo típico de PHM e como a necessidade de se obter um canal seguro sob o ponto de vista de integridade e confidencialidade dos dados impacta no cumprimento destes requisitos. O sistema de transmissão de dados em solo abordado é composto pelo Gatelink, que utiliza um sistema de comunicação sem fio através do protocolo 802.11 entre a aeronave e um roteador no aeroporto, e uma rede cabeada Frame Relay dentro do aeroporto. Para segurança, são adotados os protocolos WPA-2 no trecho sem fio e o IPsec no trecho cabeado. O estudo demonstra que o tempo para se transmitir um quadro no trecho sem fio mostrou-se pouco afetado pela introdução do cabeçalho de segurança do WPA-2. Os cabeçalhos inseridos pelo IPsec afetam o tempo de transmissão dos dados, porém mostra-se que ainda é possível transmitir dentro do intervalo de tempo especificado considerando o método de cifragem dos dados AES.