Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2012 / Bibliografia: f. 109-116 / Os sistemas industriais atuais são obrigados a operar dentro de limites, metas e parâmetros estabelecidos, com o objetivo de reduzir custos e garantir a disponibilidade e confiabilidade. Neste contexto encontra-se a função manutenção, que tem como obje / Industrial systems today are required to operate within limits, set goals and parameters, in order to reduce costs and ensure availability and reliability. In this context is the maintenance function, which aims primarily to increase the life of the eq

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2007 / Bibliografia: f. 95-98 / Esta dissertação tem como objetivo apresentar uma metodologia para análise de confiabilidade de torres de transmissão de energia elétrica - TTEE, quando as mesmas estão sujeitas às solicitações de natureza aleatória, como a intensidade da velocidade dos v / The objective of this work is to present a methodology for the reliability analysis of transmission towers of electric energy - TTEE, when the same are under the action random loads such as wind loads. Method FORM has been implemented in order to calculat

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2008 / Bibliografia: f. 134-139 / O objetivo do presente trabalho é desenvolver um procedimento para a análise de confiabilidade estrutural de dutos pressurizados com defeitos causados por corrosão. Desta forma, pode ser calculado o índice de confiabilidade e conseqüentemente a probabilid / The purpose of present work is to develop a procedure for the analysis of structural reliability of pressurized pipelines with defects caused by corrosion. Under this, can be calculated the reliability index and consequently the probability of failure of

Esta tese apresenta uma sistemática para avaliação de confiabilidade humana em mina a céu aberto com vistas à proposição de planos de melhorias para tratativa de falhas humanas. Para tanto, gera-se uma metodologia apoiada na seleção de especialistas para preenchimento da tabela de Análise de Modos e Efeitos de falha (FMEA). A utilização dos especialistas mais consistentes eleva a qualidade e a consistência das avaliações, possibilitando maior coerência das informações, desconsiderando opiniões extremistas e permitindo proposição de melhorias mais assertivas. Além do preenchimento dos índices de Ocorrência, Detecção e Severidade, tradicionalmente existentes na FMEA, propõe-se a utilização do índice de Severidade Humana (SH), que visa quantificar o impacto de cada modo de falha sobre a integridade física dos colaboradores vinculados ao processo em que a falha ocorre. A ocorrência de tais falhas pode gerar acidentes que demandam atendimentos ambulatoriais, afastamentos, fatalidades ou perdas produtivas substanciais. A elaboração dos planos de melhoria dos modos de falha preponderantes é operacionalizada em duas frentes, de acordo com a disponibilidade de tempos até a falha motivados por erros humanos. Mediante número suficiente de tempos até a falha, realiza-se uma modelagem quantitativa com vistas à determinação de intervalos de checagem dos procedimentos associados aos modos de falha preponderantes; além da definição de tal intervalo, gera-se um plano de melhorias para cada modo de falha. No caso de não haver número suficiente de tempos até a falha para modelagem quantitativa, gera-se somente o plano de melhoria para o modo de falha em questão. Os planos de melhorias propostos são focados em comportamentos que tenham relação com aspectos cognitivos (percepção, atenção, memória, raciocínio, juízo, imaginação, pensamento, linguagem, etc.) e sócio-emocionais (autonomia, estabilidade emocional, sociabilidade, capacidade de superar fracassos, curiosidade, perseverança, etc.), os quais impactam na execução dos procedimentos e podem conduzir a falhas. / This thesis presents a system for evaluating human reliability in open pit mine aimed at proposing improvements plans derived from human errors. Therefore, it proposes a methodology that relies on the selection of experts to assess the Failure Mode and Effect Analysis (FMEA). Using the most consistent experts increases the quality and consistency of assessments, enabling more coherence on experts’ opinions, disregarding extremist views and allowing more assertive proposition improvements. In addition to the traditional FMEA indices, i.e. Occurrence rates, Detection and Severity, we propose the Human Severity Index (SH), which aims to quantify the impact of each failure mode upon the physical integrity of employees. The occurrence of such failures can lead to accidents that require outpatient care, absenteeism, fatalities or substantial production losses. The development of improvement plans predominant failure modes is carried out in two fronts, according to the availability of failure times samples motivated by human error. When enough time to failure samples are available, we carry out a quantitative modeling to determine checking intervals for procedures associated with the predominant failure modes; next, an improvement plan for each failure mode is proposed. In case there is no sufficient number of times to failure for quantitative modeling, we generate only the improvement plan for the failure mode in question. The proposed improvement plans are focused on behaviors are related to cognitive (perception, attention, memory, reasoning, judgment, imagination, thought, language, etc.) and socio-emotional (autonomy, emotional stability, sociability, ability to overcome failures , curiosity, perseverance, etc.) aspects.

A nova norma NBR 6118:2014, Projeto de estruturas de concreto – Procedimento, traz recomendações específicas para o dimensionamento de estruturas de concreto com resistência característica à compressão (fck) superior a 50 MPa, às quais não faziam parte de sua versão anterior NBR 6118:2007. Os pilares de concreto armado são as peças estruturais que mais se beneficiam com a utilização de concretos de elevada resistência, pois o seu emprego torna possível a redução da seção transversal, o emprego de menores taxas de armadura e um melhor desempenho estrutural. Então, o objetivo deste trabalho é avaliar a confiabilidade de pilares de concreto armado projetados de acordo com estas novas especificações para concreto de alta resistência. Inicialmente foi feita a validação de um modelo numérico de elementos finitos para representar o comportamento de pilares esbeltos de concreto armado. Após, considerando-se a variabilidade das resistências dos materiais e das dimensões da seção transversal, empregando-se o método de Monte Carlo é feita a determinação do valor médio, desvio padrão e distribuição de probabilidade da capacidade resistente destes pilares. Finalmente, combinando-se as propriedades da distribuição de probabilidade da capacidade resistente destes pilares, as propriedades estatísticas do carregamento, empregando-se o Método de Monte Carlo, foram determinados os índices de confiabilidade alcançados no projeto de diversos tipos de pilares, variando-se a resistência à compressão do concreto, a taxa de armadura, o índice de esbeltez e a relação entre as parcelas variável e permanente do carregamento. Desta forma, através de modelos matemáticos implementados computacionalmente, é possível analisar a confiabilidade de pilares de concreto projetados pela NBR-6118:2014 para diferentes situações. Os resultados obtidos indicam que o índice de confiabilidade está normalmente em níveis adequados, sendo que os casos mais críticos são os de pilares mais esbeltos e cuja parcela da carga acidental seja muito significativa. / The new Brazilian design code NBR 6118:2014, Design of concrete structures – Procedure, introduces new recommendations to the design of concrete structures with a concrete characteristic compressive strength (fck) higher than 50 MPa, which were not part of the previous version of this code NBR 6118:2007. The use of high-strength concrete is most advantageous in the design of concrete columns because it allows a reduction of the concrete cross sectional area, the use of lower steel ratio and a better structural performance. The objective of this study is to evaluate, through numerical modeling, the reliability reached in the design of reinforced concrete columns according to these new specifications for high strength concrete present in the new code. At first, a finite element model for slender reinforced concrete columns is validated. Then, once the variability of the materials strength and column’s dimensions are known, by using the Monte Carlo method, the mean value, standard deviation and the probability distribution of the column resistance are determined. Finally, by combining the statistical properties of the column resistance with the loading probability distribution and using the Monte Carlo method the reliability index for each designed column is calculated. Different types of columns are studied by varying the concrete characteristic compressive strength, the slenderness ratio, the first order eccentricity, the steel ratio and the live to dead load ratio. Therefore, through numerical models, it is possible to analyze the reliability for concrete columns in different situations designed by the NBR-6118:2014. In conclusion, the results achieved are normally in adequate reliability levels, and the critical cases are the long columns under condition of high live to dead load ratio.

Nesta tese, apresenta-se um modelo de confiabilidade estatística para aplicação em dados de vida de um produto, buscando classificar três modos de falhas distintos associados à ocorrência de falhas prematuras, aleatórias e por desgaste. A ocorrência dos três modos de falhas segue os princípios de aplicação dos modelos teóricos por riscos concorrentes e seccionais. O modelo proposto utiliza duas distribuições de Weibull, com dois e três parâmetros, e uma distribuição exponencial. A distribuição de Weibull com dois parâmetros tem por objetivo representar os modos de falhas prematuras: a distribuição de Weibull com três parâmetros busca capturar os modos de falhas por desgaste; a distribuição exponencial mede a ocorrência de falhas aleatórias decorrentes de uso operacional de um produto. Considera-se que falhas prematuras e por desgaste ocorram seqüencialmente, enquanto falhas aleatórias ocorram de forma concorrente às falhas prematuras e por desgaste tão logo o produto seja colocado em operação. Para dimensionar o número de ocorrências vinculadas aos três modos de falhas são utilizados dados coletados durante o período de garantia e pós-garantia. Os dados de garantia são registros históricos do produtor e os dados da pós-garantia referem-se a informações obtidas de especialistas, já que dados após a garantia apresentam elevado nível de censura. Equações de confiabilidade e estimadores de máxima verossimilhança são apresentados para definir o perfil e os parâmetros do modelo proposto. Um estudo de caso com dados coletados de um equipamento elétrico-eletrônico subsidia a aplicação do modelo enquanto que um teste estatístico de ajuste de dados é utilizado para validar o referido modelo. / This thesis presents a reliability model for product life data presenting three different failure modes, associated with early, random and wear-out failures. The model is based on theoretical concepts related to competing risk and sectional models. The proposed model is structured based on two Weibull distributions, with two and three parameters, and one exponential distribution. The Weibull distribution with two parameters is aimed at modeling early failure modes; the Weibull distribution with three parameters models wear-out failure modes; the exponential distribution models random failures due to operational use. It is considered that early and wearout failures take place one after the other while random failures occur at the same time as early and wear-out failures as soon as the product starts operating. To measure each period related to the three failure modes, data from warranty and post-warranty periods are used. Warranty data are historical records; post-warranty data are gathered from experts, and are aimed at decreasing the degree of censoring in the data. Once the model is defined, reliability figures and maximum likelihood estimators are derived. Real data obtained from warranty claims on electricelectronic equipments are used to illustrate the developments proposed and a goodness-of-fit test is used to validate the performance of this model.

O atual ambiente competitivo, onde baixo custo, alta qualidade e um grau crescente de customização são exigências para a sobrevivência das empresas, tem influenciado as ações dos profissionais de manutenção com vistas ao aprimoramento das políticas de manutenção. Como resultado, tem-se na área de manutenção industrial, uma grande quantidade de métodos, software, modelos e ferramentas de gestão disponíveis. Dentre eles, dois métodos se destacam: o RCM (Reliability Centered Maintenance ou Manutenção Centrada em Confiabilidade), de origem norte-americana, e a TPM (Total Productive Maintenance ou Manutenção Produtiva Total), de origem japonesa. A TPM promove a integração total entre homem, máquina e empresa, onde a manutenção dos meios de produção passa a constituir uma responsabilidade de todos. A utilização da TPM contempla a implementação de pilares de sustentação, sendo um deles, a manutenção planejada. Entretanto, a TPM não especifica a estratégia a ser adotada pela manutenção planejada. O RCM é uma metodologia lógica de procedimentos que objetiva estabelecer uma manutenção preditiva e preventiva para alcançar, de maneira efetiva e eficiente, os níveis de segurança e confiabilidade requeridas para cada equipamento. Considerando um ambiente com a TPM já implementada, o objetivo deste trabalho é a melhoria do pilar Manutenção Planejada da TPM através da utilização do RCM para nortear as estratégias de manutenção em empresas industriais. A sistemática proposta é ilustrada através de um estudo de caso na indústria de conformação de metais. / Today’s competitive business environment, in which low costs, high quality and an ever increasing degree of customization are essential for companies’ survival has influenced maintenance professionals’ courses of action, aiming at improving maintenance policies. As a result, in the industrial maintenance sector there is a great number of methods, software and management tools available. Among them, two stand out: the RCM (Reliability Centered Maintenance), a North American approach, and the TPM (Total productive Maintenance), a Japanese approach. TPM promotes total integration among manpower, machines and the company itself, and the maintenance of the means of production is everybody’s responsibility. The introduction of TPM demands the implementation of the so called sustaining pillars, and planned maintenance is one of them. However, TPM does not specify the strategy to be followed by planned maintenance. RCM is a set of logical procedures aiming at setting up predictive and preventive maintenance in order to effectively and efficiently achieve the security and reliability standards required for each equipment. Considering an environment where TPM has already been implemented, this paper aims at optimizing Planned Maintenance of the TPM by using RCM to guide maintenance strategies in industries. The system proposed is illustrated through a case study in a metal cold roll forming factory.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:08:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 326747.pdf: 3529565 bytes, checksum: 20287880e5e019d7290bfa8ba4ce5f19 (MD5) Previous issue date: 2014 / Abstract : This paper presents a methodology for estimation of reliability indicators for active distribution networks. Active distribution networks are any distribution networks that contain Distributed Generation, Microsources or Minisources and can operate as a Microgrid.The estimation of reliability indicators employs a stochastic methodology named Sequential Monte Carlo Simulation - SMCS. The SMCS is able to simulate the occurrence of events in the temporal and chronological system and represent the randomness of the variables of the problem.Four models were developed to represent the sources of energy generation. The sources of dispatchable generation are represented through the CON model. The intermittent sources such as wind, are represented through EOLI and EOLII models and solar photovoltaic, through the FTV model. The CON and EOLI models are based on Markovian two or multiple states processes. In EOLII and FTV models the output parameters are obtained directly from curves and power is discretized in time. The coupling of energy storage to form Microgrids was also considered.Generating sources can be modeled with power from hundreds of kW to few MW. The generators can be installed in medium and in low voltage.Analysis of the voltage profile and disposal loads are applied in the simulations. To analyze the voltage profile is applied the power flow study with current injection formulation which is solved by the Newton - Raphson method.The validation of the methodology and generation models is conducted through simulations on two different test systems: a typical test system from the IEEE and in a realistic system of a utility in southern Brazil.The results of this study show that the presence of Microgrids can bring improvements to the indicators of reliability of the system, with emphasis on Energy Not Supplied - ENS.

As demandas do mercado da construção civil têm exigido vãos cada vez maiores e ao mesmo tempo alturas cada vez menores das vigas. Isto tem levado muitos projetistas à adoção da solução do pavimento em laje lisa em concreto armado ou protendido. No entanto, a ausência das vigas torna possível a ruptura das lajes por puncionamento junto aos pilares. A norma NBR-6118:2014 prescreve as disposições para o projeto de lajes sob punção. O trabalho proposto teve como objetivo principal a análise da confiabilidade da ligação laje-pilar interno sob o efeito da punção em lajes que se apoiam diretamente sobre pilares de acordo com a NBR-6118:2014. Primeiramente, com o intuito de se entender melhor o fenômeno da punção, realizou-se uma breve revisão bibliográfica, identificando os principais parâmetros que influenciam na resistência da ligação, assim como os principais métodos de análise e trabalhos realizados na área. Em seguida, estudou-se o software de análise em elementos finitos ANSYS (Analysis Systems Incorporated), especificamente a ferramenta UPF (User Programmable Features), que foi utilizada para adoção de um modelo constitutivo para o concreto. Utilizando o software, foram modeladas lajes estudadas por outros autores, visando a validação do modelo numérico. Para o estudo da confiabilidade foi dimensionado um conjunto de lajes lisas seguindo as prescrições da NBR 6118:2014. A análise da confiabilidade foi realizada utilizando a ferramenta PDS (Probabilistic Design System), empregando o método de simulação numérica de Monte Carlo com amostragem por Latin Hypercube. Por fim, determinou-se o índice de confiabilidade em cada projeto e realizaram-se análises paramétricas com as variáveis adotadas no trabalho. Os resultados obtidos mostraram que as lajes lisas sem armadura de cisalhamento projetadas segundo a NBR 6118:2014 obtiveram, em sua maioria, índices de confiabilidade adequados. Porém, para as lajes lisas com armadura de cisalhamento, o índice de confiabilidade foi, em grande parte, menor que o índice de confiabilidade alvo adotado. / The demands of the construction market have required increasingly large spans while diminishing of the beam heights. This has led many designers to adopt the pavement solucion of reinforced or prestressed concrete flat slab. However, the absence of the beams makes it possible to slabs failure by punching shear. The Standard NBR-6118: 2014 prescribes the requirements for the design of slabs under punching. The aim of this work was to analyze the reliability of the internal slab-column intersection under punching in slabs supported directly on columns according to NBR-6118: 2014. Firstly, in order to better understand the punching phenomenon, a brief bibliographic review was carried out, identifying the main parameters that influence the connection strength, as well as the main methods of analysis and published in the area. Then, the finite element analysis software ANSYS (Analysis Systems Incorporated), specifically the UPF (User Programmable Features) tool, was used to adopt a concrete constitutive model. Using the software, slabs studied by other authors were modeled, aiming at the validation of the numerical model. For the reliability study, a set of flat slabs was designed following the requirements of NBR 6118: 2014. The reliability analysis was performed using the PDS (Probabilistic Design System) tool, using the Monte Carlo numerical simulation method with Latin Hypercube sampling. Finally, the reliability index was determined in each project and parametric analyzes were performed with the variables adopted in the study. The results from this study show that the flat slabs without shear reinforcement designed according to NBR Standarts obtained appropriate reliability index. However, for the flat slabs with shear reinforcement, the reliability index, in most cases, did not achieve the target reliability index.

Os Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica (SDEE) estão constantemente expostos à ocorrência de faltas, o que torna de primordial importância para as concessionárias que estas sejam localizadas com rapidez e precisão. Com isso, a degradação da confiabilidade do sistema e as perdas econômicas são minimizadas. Com este intuito, diversas pesquisas vêm sendo conduzidas nas últimas décadas tendo em vista o desenvolvimento de métodos computacionais para Localização de Faltas (LF) em SDEE. Embora as técnicas disponíveis atualmente sejam capazes de estimar a distância das faltas com relativa exatidão, algumas características intrínsecas aos SDEE ainda impõem limitações à LF em alimentadores radiais. Em geral, o aspecto econômico requer o uso de dados provenientes de um único terminal de medição. Ainda, a quantidade significativa de ramais laterais tipicamente presentes nos SDEE faz com que o problema das múltiplas estimativas da LF seja considerado como a principal limitação à efetividade das técnicas existentes na atualidade. Neste contexto, este trabalho apresenta uma metodologia baseada na análise dos transitórios de alta frequência gerados pelas faltas, a qual é capaz de fornecer uma estimativa única para a LF em SDEE ramificados a partir de medições somente no terminal local. O ramal em falta e a distância da falta em relação ao terminal de medição são determinados através da comparação entre as frequências características identificadas no espectro do transitório, e as frequências teóricas calculadas para os possíveis caminhos de propagação. Uma das principais contribuições deste trabalho consiste na formulação de um modelo detalhado das linhas de distribuição desequilibradas. A formulação proposta é baseada na modificação nas equações de Carson, considerando a dependência da frequência e a inclusão dos efeitos pelicular e da corrente de retorno pela terra para altas frequências. Como resultado, esta abordagem permite uma maior exatidão na determinação dos parâmetros modais que descrevem a propagação de transitórios em SDEE desequilibrados, eliminando as aproximações adotadas pela maioria das técnicas propostas na literatura atual. A técnica proposta foi avaliada considerando simulações de faltas nos alimentadores IEEE 13 e 34 barras através do ATP/EMTP. Os resultados apresentados incluem diversos cenários de faltas, bem como a comparação com um método de LF para SDEE considerado estado da arte atualmente. / Electric power distribution systems (EPDS) are continuously exposed to faults, therefore fast and accurate fault location is of paramount importance for utilities. Thus, degradation of system reliability and economic losses are minimized. In this sense, several studies have been conducted in the last decades aiming to the development of computational methods for Fault Localization (FL) in EPDS. Although the currently available techniques are able to estimate fault distance with relative accuracy, some intrinsic characteristics of EPDS still impose limitations to FL in radial feeders. In general, the economic aspect requires use of data from one-terminal measurements. Also, typical EPDS have a large number of branches, which makes the problem of multiple FL estimates the main limitation to the effectiveness of the existing techniques. In this context, this work presents a methodology based on the analysis of the high frequency transient generated by faults, which is able to provide a unique FL estimate in branched EPDS by using only one-terminal measurements. The faulted branch and the fault distance from the measurement terminal are determined by correlating the characteristic frequencies identified in the transient spectrum and theoretical frequencies calculated for the possible propagation paths. One of the main contributions of this work is the formulation of a detailed model of unbalanced distribution lines. The proposed formulation is based on the modification of Carson’s equations, considering frequency dependence and inclusion of skin effects and the ground current return at high frequencies. As a result, this approach allows a greater accuracy in determining the modal parameters that describe the transients’ propagation in unbalanced EPDS, thus eliminating the approximations adopted by most of the techniques proposed in the current literature. The proposed technique was evaluated considering fault simulations in the IEEE 13 and 34 nodes feeders through the ATP/EMTP. Results presented include several fault scenarios as well as the comparison with a FL method for SDEE currently considered as the state of the art.