O trabalho apresentado sob o título \"Análise e Síntese de Sistemas Multiplexados: Uma Abordagem de Confiabilidade e Manutenabilidade Operacional\" tem como objetivo propor um modelo prático para a manutenção, baseado na confiabilidade e manutenabilidade de componentes. Os dados desse trabalho foram obtidos através de relatórios gerenciais da Empresa de Telecomunicações de São Paulo S/A, no período de janeiro/05 a junho/06, para as topologias de rede em anel e ponto a ponto da cidade de São Paulo, municípios da Grande São Paulo, Vale do Paraíba e Litoral do Estado de São Paulo. Com esses dados, foi utilizado o algoritmo de Weibull, cujo modelo probabilístico permite modelar vários tipos de resultados experimentais e operacionais. Dessa forma, foram determinados a confiabilidade operacional, o Tempo Médio de Bom Funcionamento (MTTF), a manutenabilidade, o Tempo Médio de Reparo (MTTR) e a disponibilidade para os componentes da rede externa óptica e dos equipamentos de rede da topologia de rede em anel e ponto a ponto. Observou-se que o equipamento de rede de Multiplexação Densa por Divisão do Comprimento de Onda (DWDM) apresenta uma confiabilidade operacional maior que a dos Equipamentos de Rede Tradicionais (ERT), independente da topologia de rede utilizada. Comparando-se o custo de implantação de uma rede óptica com DWDM e ERT, a uma taxa de transmissão de 2,5 Gbps, pode ser verificado que o custo é aproximadamente sete vezes menor quando se utiliza a rede óptica com DWDM. Por fim, foi feita uma comparação entre o custo total e médio da manutenção corretiva e preventiva para as topologias analisadas. Assim, pode ser concluído que a tecnologia DWDM é a opção mais vantajosa em termos de confiabilidade e manutenabilidade em relação ao ERT. / The work presented under the heading \"Analysis and Synthesis of Multiplexed Systems: An Approach of Reliability and Operational Maintainability\" has as objective to consider a practical model for the maintenance, based on the reliability and maintainability of components. The data of this work had been gotten through management reports of the Company of Telecommunications of São Paulo S/A, in the period of january/05 to june/06, for the in ring and point to point network topologies of the city of São Paulo, cities of the Great São Paulo, Valley of Paraíba and the coast of the State of São Paulo. With these data, it was used the algorithm of Weibull, whose probabilistic model allows to model many types of experimentals and operationals results. Of this form, were determined the operational reliability, the Mean Time To Failure (MTTF), the maintainability, the Mean Time To Repair (MTTR) and the availability for the components of the fiber optic external network and the network equipments of the in ring and point-to-point network topology. It was observed that the network equipment of Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) presents a greater operational reliability that the Traditionals Network Equipments (ERT), independent of the network topology used. Comparing itself the cost of implantation of an fiber optic network with DWDM and ERT, to a rate of transmission of 2,5 Gbps, it could be verified that the cost is approximately seven times lesser when it is used the fiber optic network with DWDM. Finally, a comparison between the total and average cost of the corrective and preventive maintenance for the analyzed topologies was made. So, it can be concluded that the technology DWDM is the option most advantageous in terms of reliability and maintainability in relation to the ERT.

O trabalho apresentado sob o título \"Análise e Síntese de Sistemas Multiplexados: Uma Abordagem de Confiabilidade e Manutenabilidade Operacional\" tem como objetivo propor um modelo prático para a manutenção, baseado na confiabilidade e manutenabilidade de componentes. Os dados desse trabalho foram obtidos através de relatórios gerenciais da Empresa de Telecomunicações de São Paulo S/A, no período de janeiro/05 a junho/06, para as topologias de rede em anel e ponto a ponto da cidade de São Paulo, municípios da Grande São Paulo, Vale do Paraíba e Litoral do Estado de São Paulo. Com esses dados, foi utilizado o algoritmo de Weibull, cujo modelo probabilístico permite modelar vários tipos de resultados experimentais e operacionais. Dessa forma, foram determinados a confiabilidade operacional, o Tempo Médio de Bom Funcionamento (MTTF), a manutenabilidade, o Tempo Médio de Reparo (MTTR) e a disponibilidade para os componentes da rede externa óptica e dos equipamentos de rede da topologia de rede em anel e ponto a ponto. Observou-se que o equipamento de rede de Multiplexação Densa por Divisão do Comprimento de Onda (DWDM) apresenta uma confiabilidade operacional maior que a dos Equipamentos de Rede Tradicionais (ERT), independente da topologia de rede utilizada. Comparando-se o custo de implantação de uma rede óptica com DWDM e ERT, a uma taxa de transmissão de 2,5 Gbps, pode ser verificado que o custo é aproximadamente sete vezes menor quando se utiliza a rede óptica com DWDM. Por fim, foi feita uma comparação entre o custo total e médio da manutenção corretiva e preventiva para as topologias analisadas. Assim, pode ser concluído que a tecnologia DWDM é a opção mais vantajosa em termos de confiabilidade e manutenabilidade em relação ao ERT. / The work presented under the heading \"Analysis and Synthesis of Multiplexed Systems: An Approach of Reliability and Operational Maintainability\" has as objective to consider a practical model for the maintenance, based on the reliability and maintainability of components. The data of this work had been gotten through management reports of the Company of Telecommunications of São Paulo S/A, in the period of january/05 to june/06, for the in ring and point to point network topologies of the city of São Paulo, cities of the Great São Paulo, Valley of Paraíba and the coast of the State of São Paulo. With these data, it was used the algorithm of Weibull, whose probabilistic model allows to model many types of experimentals and operationals results. Of this form, were determined the operational reliability, the Mean Time To Failure (MTTF), the maintainability, the Mean Time To Repair (MTTR) and the availability for the components of the fiber optic external network and the network equipments of the in ring and point-to-point network topology. It was observed that the network equipment of Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) presents a greater operational reliability that the Traditionals Network Equipments (ERT), independent of the network topology used. Comparing itself the cost of implantation of an fiber optic network with DWDM and ERT, to a rate of transmission of 2,5 Gbps, it could be verified that the cost is approximately seven times lesser when it is used the fiber optic network with DWDM. Finally, a comparison between the total and average cost of the corrective and preventive maintenance for the analyzed topologies was made. So, it can be concluded that the technology DWDM is the option most advantageous in terms of reliability and maintainability in relation to the ERT.

Submitted by Admir José Giacon Junior null (juniorgiacon@gmail.com) on 2018-03-06T14:12:14Z No. of bitstreams: 1 Análise probabilística da estabilidade de taludes via teoria da confiabilidade - GIACON JUNIOR - 2018.pdf: 4258233 bytes, checksum: 777c3f6fb0d3f477af5650ac6adc895a (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Marlene Zaniboni null (zaniboni@bauru.unesp.br) on 2018-03-07T17:37:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 giaconjunior_aj_me_bauru.pdf: 4258233 bytes, checksum: 777c3f6fb0d3f477af5650ac6adc895a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-07T17:37:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 giaconjunior_aj_me_bauru.pdf: 4258233 bytes, checksum: 777c3f6fb0d3f477af5650ac6adc895a (MD5) Previous issue date: 2018-01-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Devido às consequências negativas associadas à ruptura e deslizamentos de taludes, a análise de estabilidade desses assume uma parte primordial na área da engenharia geotécnica. A maioria dessas análises é realizada de maneira determinística, não incorporando as incertezas inerentes ao sistema. A constatação dessas incertezas em projetos de taludes associa-se a previsão de uma probabilidade de falha no desempenho de taludes quanto à segurança. Nesse contexto, esta dissertação busca avaliar a segurança de taludes através de uma abordagem probabilística, simulando taludes com geometrias e solos variados, verificando ainda a influência da elevação da posição do nível d´água. Para essa finalidade foram realizadas análises probabilísticas utilizando First Order Reliability Method (FORM) com base nos métodos de Equilíbrio Limite, através dos programas computacionais acadêmicos RASS (análises determinísticas) e RELgen (análises probabilísticas). Com base nos resultados, verificou-se que as superfícies críticas obtidas pelos métodos determinísticos podem não coincidir com as superfícies que apresentam a maior probabilidade de falha. Isto é verificado ainda na análise de inclinação da superfície do talude, em que inclinações apresentando fatores de segurança admissíveis, apresentaram probabilidades de falha não aceitáveis. Estas divergências são atribuídas às incertezas inerentes ao sistema. Sendo assim, as análises de estabilidade de talude baseadas apenas nos resultados de análises determinísticas não apresentam todas as variáveis presentes no contexto do projeto. Por fim, através dos resultados obtidos nesta pesquisa é possível inferir que a adoção da análise probabilística em projeto de taludes auxilia de uma forma consistente a avaliação da segurança dos taludes, contribuindo de maneira satisfatória na prática de projetos de engenharia geotécnica. / Due to the negative consequences associated with slope rupture and landslides, the stability analysis of these slopes plays an important role in geotechnical engineering. Most of these analyzes are carried out in a deterministic manner, not incorporating the uncertainties inherent to the system. The observation of these uncertainties in slope projects is associated with the forecast of a probability of failure in slope performance in terms of safety. In this context, this paper present research seeks to evaluate slope safety in a probabilistic manner, simulating slopes with varied geometries and soils, also verifying the influence of elevation of the water level position. For this purpose, were performed probabilistic analyzes using First Order Reliability Method (FORM), based on the Limit Equilibrium methods, RASS (deterministic analysis) and RELgen (probabilistic analyzes). Based on the results, it was found that the critical surfaces obtained by the deterministic methods may not coincide with the highest most probability surfaces to fail. This is still verified in surface slope analysis, where inclinations with acceptable safety factors presented probabilities of failure unacceptable. These divergences are attributed to the uncertainties inherent in the system. Therefore, slope stability analyzes based only on the results of deterministic analyzes do not present all the variables present in the project context. Finally, through the results obtained in this research it is possible to infer that the adoption of probabilistic analysis in slope design assists in a consistent way the assessment of slope safety, contributing in a satisfactory way in the practice of geotechnical engineering projects.

O transporte aéreo e a indústria de sistemas de defesa foram setores pioneiros na utilização de sistemas computacionais críticos, incrementando os níveis de automação nas atividades de controle do espaço aéreo. Com o crescimento desses setores, verificado pela expansão dos números de vôos, volumes de cargas e usuários, assim como pela ampliação e diversidade das operações militares, os sistemas de controle têm assumido maior complexidade técnica, introduzindo novos recursos de automação ou facilidades adicionais de apoio para funções exercidas manualmente. Essa situação tem ampliado a dependência dos serviços prestados, relativamente à disponibilidade dos sistemas computacionais. Diretrizes de projeto e procedimentos operacionais são estabelecidos para manter os níveis de segurança nos casos de falha, no entanto a disponibilidade torna-se parâmetro crítico, na medida em que algumas falhas podem afetar a eficiência nominal da prestação dos serviços. Nesse cenário, este trabalho propõe um modelo para avaliação da disponibilidade de sistemas de controle do espaço aéreo, a partir de recursos de análises da teoria de filas. Inicialmente é citado um modelo geral para análise de disponibilidade de data centers. Em seguida, é apresentada uma extensão do modelo geral para análise da disponibilidade em sistemas de controle do espaço aéreo. Para isso, considerou-se a intervenção humana existente nessa atividade, cujas decisões de controle são exercidas por operadores qualificados (controladores), tanto nas atividades inerentes ao serviço de controle, quanto nos casos de degradação, nos quais os operadores ou técnicos de manutenção assumem alguma tarefa de reparo, decorrente da eventual indisponibilidade de funções do sistema. / Due to the growth in airspace utilization, which can be verified both in terms of the expansions in aerial movements, airports and volumes of transported passengers and cargo, as well as in terms of the expansion of military operations demands and diversity, airspace control activities have been increasing their technical complexity, introducing new features into the existent automation systems or creating additional resources for the automation of some functions previously performed by human operators. This situation has increased the dependence on the availability of the computer systems involved in the services provided by control centers. Project directives and operational procedures are established in order to maintain the safety integrity levels of the systems, in case any failure occurs. However, the availability becomes a critical parameter, once failure events can force an undesirable state of degraded operation, jeopardizing the nominal capacity of the services being performed through any controlled airspace. In this scenario, this work presents an availability model for the computer systems used in airspace control centers, based on analysis from queuing theory. A general model is first presented, referencing a case study that describes the use of queuing models to access the availability of generic data centers. Further considerations are introduced to extend this general model in order to propose its application for the specific computer systems used in airspace control centers, where operational control relies on human activities. In this case, system operation involves intensive use of human-machine interfaces (HMI), for the regular control services provided, and additional technical or operational maintenance activities, occasionally imposed to repair a momentary loss of any function of the system.

O transporte aéreo e a indústria de sistemas de defesa foram setores pioneiros na utilização de sistemas computacionais críticos, incrementando os níveis de automação nas atividades de controle do espaço aéreo. Com o crescimento desses setores, verificado pela expansão dos números de vôos, volumes de cargas e usuários, assim como pela ampliação e diversidade das operações militares, os sistemas de controle têm assumido maior complexidade técnica, introduzindo novos recursos de automação ou facilidades adicionais de apoio para funções exercidas manualmente. Essa situação tem ampliado a dependência dos serviços prestados, relativamente à disponibilidade dos sistemas computacionais. Diretrizes de projeto e procedimentos operacionais são estabelecidos para manter os níveis de segurança nos casos de falha, no entanto a disponibilidade torna-se parâmetro crítico, na medida em que algumas falhas podem afetar a eficiência nominal da prestação dos serviços. Nesse cenário, este trabalho propõe um modelo para avaliação da disponibilidade de sistemas de controle do espaço aéreo, a partir de recursos de análises da teoria de filas. Inicialmente é citado um modelo geral para análise de disponibilidade de data centers. Em seguida, é apresentada uma extensão do modelo geral para análise da disponibilidade em sistemas de controle do espaço aéreo. Para isso, considerou-se a intervenção humana existente nessa atividade, cujas decisões de controle são exercidas por operadores qualificados (controladores), tanto nas atividades inerentes ao serviço de controle, quanto nos casos de degradação, nos quais os operadores ou técnicos de manutenção assumem alguma tarefa de reparo, decorrente da eventual indisponibilidade de funções do sistema. / Due to the growth in airspace utilization, which can be verified both in terms of the expansions in aerial movements, airports and volumes of transported passengers and cargo, as well as in terms of the expansion of military operations demands and diversity, airspace control activities have been increasing their technical complexity, introducing new features into the existent automation systems or creating additional resources for the automation of some functions previously performed by human operators. This situation has increased the dependence on the availability of the computer systems involved in the services provided by control centers. Project directives and operational procedures are established in order to maintain the safety integrity levels of the systems, in case any failure occurs. However, the availability becomes a critical parameter, once failure events can force an undesirable state of degraded operation, jeopardizing the nominal capacity of the services being performed through any controlled airspace. In this scenario, this work presents an availability model for the computer systems used in airspace control centers, based on analysis from queuing theory. A general model is first presented, referencing a case study that describes the use of queuing models to access the availability of generic data centers. Further considerations are introduced to extend this general model in order to propose its application for the specific computer systems used in airspace control centers, where operational control relies on human activities. In this case, system operation involves intensive use of human-machine interfaces (HMI), for the regular control services provided, and additional technical or operational maintenance activities, occasionally imposed to repair a momentary loss of any function of the system.

Orientador: Caio Gorla Nogueira / Resumo: Este trabalho apresenta um conjunto de técnicas estatísticas básicas aplicadas à modelagem de problemas de fluxo em meios porosos fraturados e de estabilidade de taludes, com o objetivo de identificar as variáveis explicativas mais influentes sobre a variabilidade das variáveis resposta. Diferentes planejamentos de experimentos foram utilizados para possibilitar a construção de metamodelos polinomiais representativos dos fenômenos estudados. Uma modificação do planejamento do tipo Box-Behnken é apresentada e foi proposta pelo autor para analisar problemas que envolvem elevado número de variáveis explicativas (e.g. 30). Os metamodelos, obtidos via método dos mínimos quadrados, são também chamados de superfícies de resposta ou modelos de regressão e são indispensáveis à verificação da sensibilidade das variáveis explicativas. O conjunto de técnicas mostrou- se muito eficaz na identificação das variáveis explicativas que provocaram efeitos mais significativos sobre a variável resposta. Evidenciou-se também, por meio dos exemplos de estabilidade de taludes tratados, a possibilidade de se quantificar incertezas com o uso de metamodelos suficientemente adequados, uma opção que pode ser bastante útil no processo de quantificação de incertezas de problemas que não possuem soluções analíticas simples. / Abstract: This paper presents a set of basic statistical techniques applied to the modeling of flow problems in fractured porous and slope stability media, aiming to identify the most influential explanatory variables on the response variables variability. Different designs of experiments were used to enable the construction of polynomial metamodels representative of the studied phenomena. A Box-Behnken type design modification is presented and was proposed by the author to analyze problems involving high number of explanatory variables (e.g. 30). The metamodels, obtained by the least squares method, are also called response surfaces or regression models and are indispensable for verifying the sensitivity of the explanatory variables. The set of techniques was very effective in identifying the explanatory variables that had the most significant effects on the response variable. It was also evidenced, through the examples of stability of treated slopes, the possibility of quantifying uncertainties using sufficiently adequate metamodels, an option that can be very useful in the process of quantifying uncertainty of problems that do not have simple analytical solutions. / Mestre

Um sistema reparável opera sob uma estratégia de manutenção que exige ações de recuperação preventiva em tempos pré-definidos e ações de reparo quando ocorre a perda de função do sistema. A manutenção preventiva (MP) é programada periodicamente e muitas vezes possui um intervalo de tempo fixo para ações. No entanto, as atividades de MP podem não restaurar o sistema para uma condição similar ao início de vida deste, mas para uma situação intermediária. Nesse caso, a MP é denominada de imperfeita. Além disso, ao longo da vida do sistema, são executados diferentes planos de manutenção com condições e atividades distintas que podem afetar a intensidade de falha de diferentes maneiras. Para modelar essas características da MP em um sistema reparável, propõe-se uma nova classe de modelo de fator de melhoria, denominado fator de melhoria variável que possibilita a modelagem da situação de manutenção perfeita. A formulação da função de verossimilhança foi desenvolvida para estimação dos parâmetros bem como desenvolvidos testes de verificação da qualidade de ajuste, intervalos de confiança para os parâmetros e otimização da periodicidade de realização da MP com base no enfoque dos novos modelos propostos. Os resultados foram aplicados em dados reais e verificou-se uma parametrização mais flexível a MP imperfeita e maior versatilidade nas análises de confiabilidade do sistema quando utilizado os novos modelos. / A repairable system operates under a maintenance strategy that calls for preventive repair actions at prescheduled times and the repair actions that restore system when failure occurs. The preventive maintenance (PM) is scheduled periodically and it often holds a fixed time interval for PM actions. However, PM activities are generally imperfect and cannot restore the system to as good as new condition but to an intermediate situation, which is called imperfect PM. In addition, throughout system life are implemented diverse maintenance policies with different activities and conditions that may affect the failure intensity in different ways. To model these PM characteristics, proposes a new model class of improvement factor called variable improvement factor that also enables modeling perfect maintenance situation. The likelihood function is developed for parameter estimation as well as goodness-of-fit tests and confidence intervals for the parameters are developed, and optimization of the PM intervals based on the proposed models is presented. The proposed model was applied to a data set and a more flexible parameterization for imperfect PM and greater versatility in the system reliability analysis were verified with the use of the new model.

Um sistema reparável opera sob uma estratégia de manutenção que exige ações de recuperação preventiva em tempos pré-definidos e ações de reparo quando ocorre a perda de função do sistema. A manutenção preventiva (MP) é programada periodicamente e muitas vezes possui um intervalo de tempo fixo para ações. No entanto, as atividades de MP podem não restaurar o sistema para uma condição similar ao início de vida deste, mas para uma situação intermediária. Nesse caso, a MP é denominada de imperfeita. Além disso, ao longo da vida do sistema, são executados diferentes planos de manutenção com condições e atividades distintas que podem afetar a intensidade de falha de diferentes maneiras. Para modelar essas características da MP em um sistema reparável, propõe-se uma nova classe de modelo de fator de melhoria, denominado fator de melhoria variável que possibilita a modelagem da situação de manutenção perfeita. A formulação da função de verossimilhança foi desenvolvida para estimação dos parâmetros bem como desenvolvidos testes de verificação da qualidade de ajuste, intervalos de confiança para os parâmetros e otimização da periodicidade de realização da MP com base no enfoque dos novos modelos propostos. Os resultados foram aplicados em dados reais e verificou-se uma parametrização mais flexível a MP imperfeita e maior versatilidade nas análises de confiabilidade do sistema quando utilizado os novos modelos. / A repairable system operates under a maintenance strategy that calls for preventive repair actions at prescheduled times and the repair actions that restore system when failure occurs. The preventive maintenance (PM) is scheduled periodically and it often holds a fixed time interval for PM actions. However, PM activities are generally imperfect and cannot restore the system to as good as new condition but to an intermediate situation, which is called imperfect PM. In addition, throughout system life are implemented diverse maintenance policies with different activities and conditions that may affect the failure intensity in different ways. To model these PM characteristics, proposes a new model class of improvement factor called variable improvement factor that also enables modeling perfect maintenance situation. The likelihood function is developed for parameter estimation as well as goodness-of-fit tests and confidence intervals for the parameters are developed, and optimization of the PM intervals based on the proposed models is presented. The proposed model was applied to a data set and a more flexible parameterization for imperfect PM and greater versatility in the system reliability analysis were verified with the use of the new model.