Desde a criação, na década de 90, dos veículos populares, cuja característica principal é a utilização de motores até 1.0 litro de capacidade volumétrica, tem influenciado fortemente o mercado de veículos brasileiro, tendo mais 50% de participação no market share desde o inicio de suas vendas. Diante do atual cenário da Indústria Automotiva Brasileira, este trabalho tem como objetivo estudar a possibilidade de estender o período de garantia em veículos populares para 36 meses como vantagem competitiva de mercado. O modelo proposto, com o suporte de conceitos de confiabilidade e de falhas de produtos, consiste em utilizar os dados de falhas de campo para estimar os gastos em garantia após 36 meses de exposição no campo, o que permite analisar as suas vantagens e desvantagens para a tomada de decisão por parte da empresa. Este estudo recomenda também um plano de validação técnica para a extensão de garantia que consiste em submeter veículos provenientes do campo de provas da empresa a uma quilometragem elevada para verificação da durabilidade e confiabilidade de seus componentes dentro do período de 36 meses de exposição no campo. O plano de implementação da extensão da garantia para veículos populares recomenda a introdução de dois anos de garantia no mercado de forma que o produto seja monitorado quanto ao seu comportamento de falhas e possíveis reclamações dos clientes, gerando informações para que a empresa decida quanto à manutenção do período de garantia para três anos. Finalmente a extensão do período de garantia para veículos populares é possível, desde que todos os níveis da organização estejam comprometidos e que seja feito um planejamento prévio utilizando-se de todos os dados e recursos disponíveis para a tomada de decisão. / Since their creation in the beginning of 90 decade, the popular vehicles, which main characteristic is the use of engines up to 1.0 liter of volumetric capacity, have strongly influenced the Brazilian market of vehicles, having more than 50% of participation in the market share since the beginning of their sales. Based on the current scenario of the Brazilian Automotive Industry, this work has the objective of suggesting a model to evaluate the warranty extension for popular vehicles to 36 months as a market competitive advantage. The study, supported by reliability and product failures theoretical concepts, consists of using the field failure data to estimate the warranty cost in 36 months exposure in the field, which allows analyzing its advantages and disadvantages for company decision making. This study also recommends a technical validation plan for warranty extension that consists of submitting vehicles from the company proving ground to high mileages to verify their parts durability and reliability in 36 months of field exposure. The warranty extension implementation plan recommends the implementation of two years warranty in the market, monitoring the failures and customers complaints during this period to generate information for company for decision making to implement the three years warranty. Finally, the warranty extension for popular vehicles is possible since all levels of the organization are committed and a previous plan must be done using all the information and resources available for company decision making.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7573_1.pdf: 9709529 bytes, checksum: 7084f4dc66470a7d1c4307d003cdb9ab (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / A região localizada entre Igreja Nova-AL e Propriá-SE apresenta feições estruturais muito importantes para o auxílio da compreensão da evolução geodinâmica da Bacia Sergipe-Alagoas. Neste trabalho foi realizado um estudo tanto em afloramentos, através da coleta da orientação das falhas com suas respectivas cinemáticas, quanto detalhando as feições estruturais mapeadas através de sensoriamento remoto. O principal trend das falhas presentes na região estudada apresenta a orientação NE-SW, com mergulho SE. Estas falhas normais compõem o conjunto de falhas regionais que controlaram o basculamento da bacia, segundo os diversos modelos de evolução geodinâmicos propostos para a Bacia Sergipe-Alagoas. Outro trend encontrado é o NW, associado a falhas inversas e de transferência. Ainda há algumas falhas normais NS mapeadas em campo. A partir dos dados obtidos, é sugerido um modelo híbrido, que associa interpretações de diferentes autores para a evolução geodinâmica da bacia. Este modelo possui três principais fases: A primeira, uma fase transtensional proposta por Lana (1985), de idade Rio da Serra a Aratu, caracterizada por uma transcorrência de direção N45W, com a formação de falhas transcorrentes de direção N30E e N30W e falhas normais de direção N-S. A segunda, é assinalada por uma transpressão de idade Neo-Jiquiá, reativando as falhas N-S como transcorrentes sinistrais. Relacionadas a esta fase, há também falhas transcorrentes dextrais de direção WNW e dobramentos NE-SW e o Domo de Igreja Nova. A origem dessa transpressão estaria na reativação da falha reversa-oblíqua de São Miguel do Aleixo ocorrida no Neo-Jiquiá. A terceira e última fase, de idade Alagoas, é marcada por uma distensão de direção NW-SE, reativando as falhas NE como normais. É nesta etapa que o depocentro principal da bacia é formado

[pt] Mesmo sistemas de software desenvolvidos com um controle de qualidade rigoroso podem apresentar falhas durante seu ciclo de vida. Quando uma falha é observada no ambiente de produção, mantenedores são responsáveis por produzir o diagnóstico e remover o seu defeito correspondente. No entanto, em um serviço crítico este tempo pode ser muito longo, logo, se for possível, a assinatura da falha deve ser utilizada para gerar um mecanismo de recuperação automático capaz de detectar e tratar futuras ocorrências similares, até que o defeito possa ser removido. Nesta tese, a atividade de recuperação consiste em restaurar o sistema para um estado correto, que permita continuar a execução com segurança, ainda que com limitações em suas funcionalidades. Para serem eficazes, as tarefas de diagnóstico e recuperação requerem informações detalhadas sobre a execução que falhou. Falhas que ocorrem durante a fase de testes em um ambiente controlado podem ser depuradas através da inserção de nova instrumentação e re-execução da rotina que contem o defeito, tornando mais fácil o estudo de comportamentos inesperados. No entanto, falhas que ocorrem no ambiente de produção apresentam informações limitadas à situação específica em que ocorrem, além de serem imprevisíveis. Para mitigar essa adversidade, informações devem ser coletadas sistematicamente com o intuito de detectar, diagnosticar para recuperar e, eventualmente, diagnosticar para remover a circunstância geradora da falha. Além disso, há um balanceamento entre a informação inserida como instrumentação e a performance do sistema: técnicas de logging geralmente apresentam baixo impacto no desempenho, porém não provêm informação suficiente sobre a execução; por outro lado, as técnicas de tracing podem registrar informações precisas e detalhadas, todavia são impraticáveis para um ambiente de produção. Esta tese propõe uma abordagem hibrida para gravação e extração de informações durante a execução do sistema. A solução proposta se baseia no registro de eventos, onde estes são enriquecidos com propriedades contextuais sobre o estado atual da execução no momento em que o evento é gravado. Através deste registro de eventos com informações de contexto, uma técnica de diagnóstico e uma ferramenta foram desenvolvidas para permitir que eventos pudessem ser filtrados com base na perspectiva de interesse do mantenedor. Além disso, também foi desenvolvida uma abordagem que utiliza estes eventos enriquecidos para detectar falhas automaticamente visando recuperação. As soluções propostas foram avaliadas através de medições e estudos conduzidos em sistemas implantados, baseando-se nas falhas que de fato ocorreram enquanto se utilizava o software em um contexto de produção. / [en] Even software systems developed with strict quality control may expect failures during their lifetime. When a failure is observed in a production environment the maintainer is responsible for diagnosing the cause and eventually removing it. However, considering a critical service this might demand too long a time to complete, hence, if possible, the failure signature should be identified in order to generate a recovery mechanism to automatically detect and handle future occurrences until a proper correction can be made. In this thesis, recovery consists of restoring a correct context allowing dependable execution, even if the causing fault is still unknown. To be effective, the tasks of diagnosing and recovery implementation require detailed information about the failed execution. Failures that occur during the test phase run in a controlled environment, allow adding specific code instrumentation and usually can be replicated, making it easier to study the unexpected behavior. However, failures that occur in the production environment are limited to the information present in the first occurrence of the failure. But run time failures are obviously unexpected, hence run time data must be gathered systematically to allow detecting, diagnosing with the purpose of recovering, and eventually diagnosing with the purpose of removing the causing fault. Thus there is a balance between the detail of information inserted as instrumentation and the system performance: standard logging techniques usually present low impact on performance, but carry insufficient information about the execution; while tracing techniques can record precise and detailed information, however are impracticable for a production environment. This thesis proposes a novel hybrid approach for recording and extracting system s runtime information. The solution is based on event logs, where events are enriched with contextual properties about the current state of the execution at the moment the event is recorded. Using these enriched log events a diagnosis technique and a tool have been developed to allow event filtering based on the maintainer s perspective of interest. Furthermore, an approach using these enriched events has been developed that allows detecting and diagnosing failures aiming at recovery. The proposed solutions were evaluated through measurements and studies conducted using deployed systems, based on failures that actually occurred while using the software in a production context.

Orientador: Edvaldo Assunção / Co-orientador: Emerson Ravazzi Pires da Silva / Banca: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira / Banca: Cristiano Quevedo Andrea / Resumo: Neste trabalho foi aplicado um método para detecção de falhas utilizando-se filtros H'infinito', no helicóptero de bancada 3-DOF e no servomotor Shake table II, equipamentos da Quanser R . Para o helicóptero foram impostos dois tipos de falhas. No primeiro caso, foi projetado um filtro H'infinito' para a detecção de falha no motor traseiro da aeronave. No segundo caso, foi projetado um filtro H'infinito' para a detecção de falhas no sensor do ângulo de viagem, considera-se ainda que o modelo do helicóptero possui uma incerteza do tipo politópica. Nos dois casos, o helicóptero também está sujeito a uma perturbação exógena. Para o servomotor Shake table II foi projetado um filtro H'infinito' para a detecção de falha no atuador. A metodologia se mostra eficiente na prática para os tipos de falhas impostas. / Abstract: In this work, it was implemented a method for fault detection via H'infinit' filters in a 3-DOF helicopter model and a servomotor Shake table II, facilities from Quanser R . For the helicopter were imposed two types of faults. In the first case, an H'infinit' filter was designed for the fault detection in the back motor of the aircraft. In the second case, an H'infinit' filter was designed for the fault detection in the sensor travel angle, also considering that the helicopter model has a polytopic uncertainty. In both cases, the helicopter is also subjected to an exogenous disturbance. For the servomotor Shake table II an H'infinit' filter was designed for the fault detection in the actuator. The methodology was efficient for these faults imposed. / Mestre

Alternativamente ao preenchimento de falhas, buscou-se neste estudo apresentar uma metodologia para a geração de séries de precipitações mensais médias apenas com os dados observados disponíveis nas estações pluviométricas presentes na área de estudo e seu entorno. Neste caso, para cada época da série, somente os dados disponíveis foram utilizados para o cálculo da precipitação média, assim em cada época admitiu-se que uma combinação diferente de postos pluviométricos fosse utilizada para o seu cálculo. Para isso foi desenvolvida uma ferramenta computacional em ambiente SIG para automatizar todas as etapas do estudo. Os resultados das séries de precipitação mensal média para uma bacia hidrográfica calculados segundo a metodologia alternativa apresentada foram comparados a dois métodos de preenchimento de falhas comumente utilizados nos estudos hidrológicos. Posteriormente foram avaliados os impactos do quantitativo de falhas nas séries. Também foram avaliados os reflexos na aplicação das séries na modelagem chuva-vazão e por fim a metodologia foi aplicada a um caso concreto. Os resultados encontrados e os testes estatísticos apontam resultados satisfatórios e equivalentes nas condições testadas. Verificou-se uma degradação na correlação entre a série gerada a partir dos dados sem falhas e as séries geradas com os dados com as imposições das falhas com o aumento do número de falhas impostas. As séries de vazões médias mensais geradas utilizando-se o modelo mensal SMAP quando da aplicação das séries de precipitação calculadas pela metodologia alternativa também se mostraram equivalentes, segundo os testes estatísticos realizados, às séries geradas de dados de precipitação sem falhas ou com as falhas preenchidas. As diferenças encontradas entre as séries foram pequenas o que se refletiu nos Índices de Nash-Sutcliffe que foram próximos. / In this study, we proposed a methodology for the generation of average monthly rainfall series only with the observed data available in the rainfall stations present in the study area and its surroundings. In this case, for each season of the series only the available data were used for the calculation of the average precipitation, so in each season it was admitted that a different combination of pluviometric stations was used for its calculation. For this, a computational tool was developed with a GIS approach to automate all stages of the study. The results of the average monthly rainfall series for a river basin calculated according to the alternative methodology presented were compared to two methods of filling gaps commonly used in hydrological studies. Subsequently, the impacts of the number of failures in the series were evaluated. We also evaluated the reflexes in the application of the series in the rainfall-flow modeling and finally the methodology was applied to a case study. The results found and the statistical tests show satisfactory and equivalent results under the conditions tested. There was a degradation in the correlation between the series generated from the data without fail and the series generated with the data with the impositions of the failures with the increase of the gaps imposed. The series of monthly average flows generated using the SMAP monthly model when applying the rainfall series calculated by the alternative methodology were also shown to be equivalent, according to the statistical tests carried out, to the series generated of data of precipitation without gaps or with the gaps fulfilled. The differences found between the series were small, which was reflected in the Nash-Sutcliffe Indices that were close.

A quantidade de falhas recentes em transformadores e suas consequências são alarmantes. As perdas econômicas, os riscos e a falta de confiabilidade decorrentes são inaceitáveis. Face à gravidade da situação um conjunto de recomendações de implementação imediata é estabelecido. O objetivo é assegurar a continuidade da operação confiável dos transformadores em serviço e garantir a especificação segura de transformadores novos. As recomendações envolvem o dimensionamento de enrolamentos levando em conta transitórios rápidos e ressonâncias internas; auditoria e controle de projetos; formas de ondas de ensaio mais representativas de fenômenos transitórios não convencionais; ações associadas à condições de operação; monitoração contínua e aplicação de filtros para a proteção frente a transitórios rápidos. Estas recomendações apoiam-se em análises cuidadosas das condições de projeto, fabricação e ensaios de transformadores complementadas pela análise teórica e de campo de falhas recentes em grandes transformadores de alta tensão. Vários modos de falhas dielétricas de transformadores estão associados a transitórios eletromagnéticos não convencionais. É analisada a modelagem de enrolamentos para transitórios de alta frequência. Os resultados de simulações aplicadas a alguns transformadores de alta tensão são apresentados. A aplicação das recomendações apresentadas deverá resultar na redução de falhas em grandes transformadores de alta tensão. / The number of transformer failures and its consequences are of very high concern. The associated economic losses, risks to life and environment and reduced reliability level are not acceptable any more. From this situation, a set of recommendation with possible immediately implementation is established. The objective is to give a reliable continuous operation condition to the remaining transformers in service and guarantee a safe specification for new transformers. The recommendations are including the dimensioning of transformer windings related to very fast transients and internal resonance; design review; dielectric test waves more representatives of non conventional transients phenomena; operation conditions; continuous monitoring and application of filter as protection device against very fast transients. These recommendations are supported by deep analysis of design conditions, manufacturing and test of power transformers complemented with theoretic and on site analysis of recent failures of high voltage large power transformers. Several dielectric failures modes of transformers are associated with non conventional electromagnetic transients. From this, it is included a modeling of transformer windings for high frequency transients. The results of simulations applied to high voltage transformers are presented. The application of the presented recommendations shall give as result a reduction in number of failures of large power transformers.

O monitoramento da saúde estrutural vem se tornando uma ferramenta cada vez mais utilizada nas áreas civil, aeroespacial e militar. Os sistemas de detecção de danos utilizam métodos de identificação de falhas ou danos através de sensores acoplados à estrutura. Com a evolução dos sistemas de detecção e a geração de dados confiáveis sobre a localização e extensão dos danos ofereceram-se condições de desenvolver métodos de estimativa da vida residual do elemento monitorado. Do ponto de vista operacional, as informações sobre vida residual são de grande valia, pois com esta abordagem é possível oferecer manutenção baseada na condição, ou seja, atuar nas falhas de acordo com a necessidade, diminuindo a incerteza quanto ao estado da estrutura, proporcionando maior segurança e tornando o processo mais economicamente vantajoso. As técnicas de detecção de dano podem oferecer informações sobre localização e extensão do dano, através de transdutores que monitoram o elemento, porém podem não ser suficientes para definir a criticidade do mesmo. Combinando dados do dano juntamente com dados de projeto pode-se gerar informações de ordem qualitativa que podem ser utilizadas para apoio à tomada de decisão. Neste trabalho é analisada a lógica Fuzzy como método de inserção de informações de criticidade nas leituras de sistemas de detecção.

Restrições terminais são tipicamente empregadas em formulações de controle preditivo (Model-based Predictive Control, MPC) para garantia de estabilidade em malha fechada. Contudo, tal garantia é perdida caso o problema de otimização associado não seja factível no instante inicial ou deixe de ser factível devido, por exemplo, à ocorrência de falhas. Neste trabalho, foram investigadas potenciais vantagens de se utilizar uma abordagem de gerenciamento de referência como forma de tratar problemas de não-factibilidade. A abordagem proposta envolve a parametrização do conjunto invariante utilizado como restrição terminal na lei de controle em termos dos valores de equilíbrio dos estados e controles, bem como das restrições sobre as entradas. As leis de controle desenvolvidas foram aplicadas ao modelo de um helicóptero de laboratório por meio de simulações em ambiente Matlab. O principal aspecto investigado foi a tolerância a falhas de atuador, modeladas como alterações de ganho e de limites de excursão do sinal de controle.

Idealmente, espera-se que uma planta permaneça em operação até a próxima manutenção programada. Para isso, o esforço de controle deve ser distribuído ao longo do tempo de forma que a degradação do atuador não cause sua avaria ou falha. Neste trabalho, assume-se que tal degradação é relacionada com o esforço exercido acumulado ao longo do tempo, sendo avaliada por um índice convenientemente definido que associa o risco de avaria com um valor limiar. Propõe-se então o uso de leis de controle preditivo para mitigar o desgaste do atuador, por meio da imposição de restrições relacionadas com a evolução temporal do índice de degradação. Neste contexto, três abordagens são investigadas. A primeira consiste na limitação da amplitude do controle de modo a garantir que um dado limiar de degradação não seja superado ao final de um horizonte de tempo pré-estabelecido. Na segunda abordagem, emprega-se uma técnica de prognóstico de falha de modo a aprimorar a distribuição do esforço de controle ao longo do tempo. Por fim, a terceira abordagem adota uma estratégia fuzzy para relaxamento da restrição de degradação, a fim de melhorar o desempenho do sistema de controle. Uma análise comparativa das três abordagens é efetuada considerando-se um problema de regulação na presença de perturbações aleatórias. Simulações de Monte Carlo são efetuadas de modo a avaliar o desempenho de regulação, bem como a degradação do atuador. Conclui-se que o segundo controlador é menos conservador que o primeiro devido à inserção do prognóstico de falhas, permitindo que se obtenha uma regulação melhor, ainda obedecendo ao limiar de degradação. A flexibilização da restrição de degradação, através do uso da lógica fuzzy no terceiro controlador, permite que ele seja o mais agressivo dos três, obtendo-se o melhor desempenho de regulação entre os três controladores implementados.

A presente tese propõe o desenvolvimento e teste de um modelo de monitoramento automático de informações físicas de um motor aeronáutico baseado em dados históricos. Este modelo tenta determinar falhas, observando não apenas o comportamento espacial, mas também o comportamento temporal. Para a detecção espacial utilizou-se a busca em intervalos ortogonais, através de estruturas de dados do tipo k-d tree e, para interpolar os pontos no espaço de busca, usou-se morfologia matemática. A detecção temporal emprega um autômato finito para reconhecer a linguagem que os pontos assinam, através de sua evolução por agrupamentos de pontos. Esses agrupamentos, por sua vez, são determinados pelo algoritmo k-means, e o valor de k é sistematicamente definido através da metaheurística Firefly, maximizando a avaliação diagnóstica do detector temporal. O modelo desenvolvido nesta tese apresenta precisão e robustez ao que se propõe. No contexto espacial, os elementos influenciadores (parâmetros de sensitividade, especificidade e os operadores morfológicos) foram estudados e equacionados, permitindo assim, a flexibilidade de tornar o modelo mais rigoroso ou moderado, conforme demanda a situação. Por sua vez, o contexto temporal, apresentou uma alta eficiência para detectar positivos. Além disso, a detecção temporal, através de autômatos finitos, apresentou capacidade de indicar qualitativamente a situação de uma base de aprendizado, ao detectar também os alarmes falsos; podendo assim ser empregado como avaliador qualitativo para essas bases.