Acompanhamento e análise da degradação em componentes mecânicos

A inovação e o desenvolvimento tecnológico obrigam os fabricantes a uma intensa competição global, face a uma redução no ciclo de desenvolvimento dos produtos e a rigorosos constrangimentos de custos, ao mesmo tempo que enfrentam consumidores mais exigentes, que procuram produtos de Qualidade. A Fiabilidade do bem é um aspecto marcante dessa Qualidade. Tradicionalmente o acesso a essa fiabilidade é baseado em testes de vida, normalmente acelerados. Todavia, para produtos altamente fiáveis, pouca informação a respeito da sua fiabilidade é fornecida por via dos testes de vida, nos quais poucas ou nenhumas falhas são observadas. Perante este cenário, a análise de degradação surge como uma técnica alternativa atractiva aos clássicos métodos de estudo da fiabilidade, apresentando como grande vantagem o facto de não ser necessário que nenhuma falha ocorra para se obter informação sobre a fiabilidade do bem, beneficiando ainda de uma redução no tempo de duração dos testes. Este trabalho começa por abordar os fundamentos da teoria da fiabilidade, e sua aplicação ao ciclo de vida dos componentes, fazendo alusão aos modelos de fiabilidade, ou distribuições de vida que mais usualmente se ajustam as várias fases de vida de um bem, nomeadamente a distribuição Exponencial, Normal e com particular destaque à versátil distribuição de Weibull. De seguida é feita a abordagem à análise de degradação dos componentes como uma técnica útil para estimar a fiabilidade de um bem, e neste contexto é feita a abordagem de uma metodologia de análise da degradação com base na monitorização da condição dos componentes. Quando um bem está sujeito a um processo de degradação, onde se pode fixar um valor limite para a característica que está a ser medida, pode-se recolher uma série de dados relativos ao processo em causa, servindo estes para ajustar um modelo matemático de degradação, que por extrapolação da curva de degradação permitem estimar o tempo até à falha, e por consequência o tempo de vida útil restante.O trabalho enquadra ainda a análise da degradação dos componentes numa perspectiva de apoio à estratégia de manutenção, no domínio da manutenção condicionada, e em particular no quadro da manutenção preditiva, tendo por objectivo fazer a optimização do programa de manutenção a aplicar, de forma a minimizar os custos globais da função manutenção. Nesta vertente são também considerados os intervalos P-F para monitorizar a evolução do estado de falha, em que é necessário definir o valor do parâmetro analisado para o qual se considere o início do processo de falha e o correspondente valor de falha efectiva. É apresentado um estudo prático com a colaboração duma prestigiada empresa de comercialização e distribuição de veículos pesados, focalizado num modelo de camião específico comercializado por essa marca. O estudo está direccionado para o sistema de travagem do veículo, mais concretamente a um dos seus componentes mecânicos, as pastilhas de travão. Este componente tem associado o mecanismo de degradação conhecido por desgaste. A medição do parâmetro de desgaste será feita por meio da técnica de simulação de valores, tendo no entanto em consideração, uma base de dados restrita de valores reais. O estudo de fiabilidade deste componente tem por objectivo fundamental estimar o tempo de Vida Útil Restante (“Residual Useful Life, RUL”) para as pastilhas, ou seja, até que se atinja o valor limite admissível (considerado como falha). Para os cálculos foi utilizado o programa informático denominado Weibull ++7. O caso de estudo permitiu determinar para situações particulares a relação entre o desgaste e a distância percorrida, estimando-se desta forma a vida restante (em distância), até ao momento em que o componente atinge o limite de desgaste considerado admissível. O grande potencial de estudo futuro passa pela elaboração de um modelo (com base em dados reais de exploração), que contemple os principais factores de influência, e que duma forma expedita permita a gestores de frota, fabricantes ou responsáveis da marca fazer a análise da fiabilidade do componente, tendo em conta uma situação específica de exploração. O conhecimento da fiabilidade das pastilhas pode levar à optimização da exploração do veiculo, por meio de um planeamento estratégico da sua manutenção,nomeadamente ao nível do aprovisionamento, na programação das intervenções, e em particular quanto à vida útil restante para as pastilhas.

Modelos de risk based inspection e risk based inspection and maintenance aplicados a sistemas de produção de energias renováveis

A utilização de recursos energéticos renováveis apresenta-se como um caminho vital para a humanidade alcançar um desenvolvimento sustentável. Nesta campanha, a energia eólica surge como um dos principais vectores de orientação tendo evoluído de forma quase exponencial nos últimos anos. No entanto, apesar da sua relativa maturidade, esta tecnologia enfrenta ainda alguns problemas e desafios. Não obstante a experiência empírica da indústria eólica, adquirida nos últimos trinta anos e dos esforços para melhorar a fiabilidade operacional das turbinas, as taxas de falha ainda se apresentam elevadas. Face às correntes práticas de Manutenção das turbinas e parques eólicos e às características de falha, (por vezes catastróficas), existe a necessidade de optimizar as estratégias de manutenção das turbinas eólicas e reduzir os custos durante o ciclo de vida, de modo a maximizar o retorno do investimento. Descreve-se neste trabalho o estado do conhecimento actual face ao objectivo pretendido, a recolha de dados reais da operação e Manutenção, a aplicabilidade dos modelos escolhidos para obtenção da probabilidade de falha, e as consequências e avaliação do risco. Assim, desenvolveu-se uma ferramenta de apoio à decisão, baseada em Modelos de RBI (Risk Based Inspection) e RBIM (Risk Based Inspection and Maintenance) aplicados a turbinas eólicas.

Valor preditivo do teste tuberculínico padronizado em crianças vacinadas com BCG

A aplicabilidade do teste tuberculínico em crianças menores de 5 anos vacinadas com BCG é assunto controvertido. Visando contribuir para esclarecê-lo foi analisado o valor preditivo positivo do teste tuberculínico padronizado em população sob elevada cobertura vacinal e baixa prevalência de infecção tuberculosa. A partir da proporção de reatores fortes em lactentes e escolares vacinados e não vacinados, foram calculadas a razão de declínio da alergia tuberculínica nos vacinados e a razão de crescimento nos não vacinados, o que possibilitou a estimativa dos respectivos valores nas idades intermediárias. A expectativa de falsos-positivos (FP) foi então calculada por diferença. Conhecidas a sensibilidade e a especificidade do teste (E=1-FP), a cobertura BCG e a prevalência de infecção, os valores preditivos (para a infecção tuberculosa) foram: 1,52%, 4,22%, 8,26%, 14,86% e 23,00%, do primeiro ao quinto ano de vida. Nessas condições, a probabilidade de uma reação forte ser devida ao BCG é grande, especialmente nos dois primeiros anos, o que reduz a aplicabilidade clínica e epidemiológica do teste.

Utilização de modelos de elementos finitos tridimensionais no cálculo estrutural de barragens de betão

Este trabalho procura evidenciar a importância da escolha do tipo de elementos finitos e correspondente discretização a utilizar na análise do comportamento estrutural de barragens abóbada. Descreve-se a metodologia de cálculo utilizada na análise da resposta de barragens em regime elástico linear sob a acção do peso próprio e da pressão hidrostática com base em modelos numéricos de elementos finitos 3D. Apresentam-se sumariamente os fundamentos do método dos elementos finitos referindo-se, em particular, os elementos finitos utilizados: elemento isoparamétrico tipo cubo com 20 pontos nodais e elemento subparamétrico tipo cubo com 8 pontos nodais. Apresentam-se os programas de análise de barragens utilizados no LNEC nas fases de pré-processamento (geração de malhas de EF3D), processamento e pós-processamento, bem como o programa comercial de cálculo automático SAP2000. Analisa-se por fim o comportamento de duas barragens abóbada cuja resposta para a acção do peso e da pressão hidrostática apresenta algumas diferenças que se analisam em pormenor, nomeadamente em termos de tensões e deslocamentos utilizando vários modelos numéricos 3D (DTIN12 [LNEC] e SAP2000) com diferentes discretizações em que se utilizam os dois tipos de EF atrás referidos.

Valor nutritivo de refeições coletivas: tabelas de composição de alimentos versus análises em laboratório

Um ciclo de 13 refeições básicas (almoço), planejadas e executadas em uma Unidade de Alimentação Industrial, foi estudado para verificar concordância entre valor nutritivo estimado por análise indireta (tabelas de composição química de alimentos) e análise direta, em laboratório. Foram tomadas duas amostras de cada refeição, uma com alimentos crus não processada, outra com preparações prontas processadas. Foram analisados: peso, matéria seca, umidade, proteínas, lipídios, fibras, cinzas, carboidratos, cálcio, ferro e fósforo. Os resultados indicam que as tabelas de composição apresentaram correlação fraca para cálcio e fósforo. Na comparação não processada vs. processada nota-se variação considerável para proteínas, cinzas, ferro e fósforo, sugerindo interferência do processamento culinário, sugerindo que as tabelas apresentam confiabilidade limitada.

Modelos de inferência causal: análise crítica da utilização da estatística na epidemiologia

Discute-se a base de construção do conceito de risco, a partir da descrição do modelo de inferência causal de Rubin, desenvolvido no âmbito da estatística aplicada, e incorporado por uma vertente da epidemiologia. A apresentação das premissas da inferência causal torna visível as passagens lógicas assumidas na construção do conceito de risco, permitindo entendê-lo "por dentro". Esta vertente tenta demonstrar que a estatística é capaz de inferir causalidade ao invés de simplesmente evidenciar associações estatísticas, estimando em um modelo o que é definido como o efeito de uma causa. A partir desta distinção entre procedimentos de inferência causal e de associação, busca-se distinguir também o que seria a dimensão epidemiológica dos conceitos, em contrapartida a uma dimensão simplesmente estatística. Nesse contexto, a abordagem dos conceitos de interação e confusão toma-se mais complexa. Busca-se apontar as reduções que se operam nas passagens da construção metodológica do risco. Tanto no contexto de inferências individuais, quanto populacionais, esta construção metodológica impõe limites que precisam ser considerados nas aplicações teóricas e práticas da epidemiologia.

Previsão de consumo de energia eléctrica empregando modelos arima

Este trabalho incide sobre a problemática da previsão de consumo de energia eléctrica em horizontes temporais de curto prazo. O objectivo deste trabalho é a previsão de consumo de energia eléctrica a partir de dados históricos do passado. Os parâmetros usados na previsão são obtidos através do estudo de várias ferramentas estatísticas.

As razões e implicações das empresas nacionais na escolha de modelos de inteligência colectiva como o crowdsourcing – O Caso Idea Hunting

Dissertação apresentada à Escola Superior de Comunicação Social para obtenção de grau de mestre em Publicidade e Marketing

Análise comparativa dos modelos regulamentares de previsão da retracção do betão

A adequada previsão do comportamento diferido do betão, designadamente da retracção, é essencial no projecto de uma obra de grandes dimensões, permitindo conceber, dimensionar e adoptar as disposições construtivas para um comportamento estrutural que satisfaça os requisitos de segurança, utilização e durabilidade. O actual momento é marcado por uma transição em termos da regulamentação de estruturas, com a eminente substituição da regulamentação nacional por regulamentação europeia. No caso das estruturas de betão, o Regulamento de Estruturas de Betão Armado e Pré-Esforçado (REBAP), em vigor desde 1983, será substituído pelo Eurocódigo 2. Paralelamente, a Federation International du Betón publicou o Model Code 2010 (MC2010), um documento que certamente terá forte influência na evolução da regulamentação das estruturas de betão. Neste contexto, o presente trabalho tem como objectivo estabelecer uma comparação entre os diferentes modelos de previsão da retracção incluídos nos documentos normativos referidos, identificando as principais diferenças e semelhanças entre eles e quantificando a influência dos diferentes factores considerados na sua formulação, de forma a avaliar o impacto que a introdução destes modelos de previsão irá ter no projecto de estruturas de betão. Com o propósito de aferir a forma como estes modelos reflectem a realidade do fenómeno em estudo, procedeu-se à aplicação destes modelos de previsão ao betão de duas obras cujo comportamento estrutural é observado pelo LNEC, concretamente a ponte Miguel Torga, sobre o rio Douro, na Régua, e a ponte sobre o rio Angueira, no distrito de Bragança. Em ambas as obras tinha sido efectuada a caracterização in situ da retracção, tendo-se comparado os valores experimentais assim obtidos com os valores provenientes da aplicação dos modelos de previsão considerados neste trabalho. Finalmente são apresentadas algumas conclusões obtidas com o trabalho desenvolvido nesta dissertação, bem como algumas sugestões para desenvolvimentos futuros.

Valor preditivo do "Clinical Risk Index for Babies" para o risco de mortalidade neonatal

OBJETIVO: Comparar o valor preditivo do CRIB (Clinical Risk Index for Babies) para o risco de mortalidade neonatal ao peso de nascimento (PN) e idade gestacional (IG). MÉTODO: Numa coorte prospectiva foram estudados, durante o ano de 1996, 71 recém-nascidos admitidos na unidade de terapia intensiva, com PN < 1.500 g e/ou IG < 31 semanas. RESULTADOS: A taxa de mortalidade foi de 29,6%; para PN < 1.000 g ou IG < 29 semanas foi de 60%, enquanto que para o escore de CRIB > 10 foi de 100%. CONCLUSÕES: O escore de CRIB > 10 correspondeu a maiores especificidade e valor preditivo positivo em relação aos demais parâmetros. A área determinada pela "receiver operating characteristic" relativa ao CRIB também foi superior. O CRIB mostrou-se um marcador mais acurado na previsão de risco de mortalidade quando comparado ao PN ou IG isoladamente.

Modelos alternativos para el análisis epidemiológico de la obesidad como problema de salud pública

Los problemas de salud pública han sido estudiados desde muy diversas perspectivas y utilizando diferentes modelos teóricos y metodológicos. Dos modelos que han sido frecuentemente utilizados son el modelo epidemiológico clásico y el modelo epidemiológico social. Estos modelos emplean distintos criterios conceptuales, metodológicos e ideológicos. Se objetivó hacer una contrastación entre estos modelos de acuerdo a los criterios mencionados, utilizando el estudio de la obesidad como ejemplo de la utilización de estos modelos. Esta contrastación muestra que el conocimiento generado por cada modelo es muy distinto. Se discuten posibles áreas de complementariedad entre ambos modelos y la utilización de las ciencias sociales como estrategia para ampliar nuestro conocimiento sobre problemas de salud pública, en especial el problema de la obesidad.

Modelos matemáticos de localização aplicados à organização espacial de unidades de saúde

Modelos matemáticos de localização têm tido aplicação crescente na área de saúde em nível internacional. No Brasil, embora de uso incipiente, existe enorme potencial para a utilização desses modelos na área de saúde pública. Nesse sentido são apresentados diversos modelos de localização com aplicação em saúde pública, analisando a localização de serviços não emergenciais, de serviços de emergência e a localização de serviços hierarquicamente relacionados. Mostrou-se a aplicação de um modelo hierárquico à localização de serviços de assistência materna e perinatal no Município do Rio de Janeiro, RJ (Brasil). Nesta parte, após a apresentação de alguns dados da assistência materna e perinatal no município, foi proposto um modelo hierárquico de quatro níveis (localização de unidades ambulatoriais, maternidades, centros de neonatologia e hospitais gerais) e analisado o impacto que a adoção da metodologia teria em comparação com o sistema atual.

Modelos de serviços hospitalares para casos agudos em idosos

Embora a atenção ao idoso seja uma prioridade emergente no Brasil, pouca ênfase tem sido dada a modelos de organização de serviços hospitalares para pacientes geriátricos. São revisados modelos de serviços hospitalares para admissão e manuseio de casos agudos em idosos, com ênfase na discussão sobre o papel e o posicionamento da medicina geriátrica (incluindo sua interface com especialidades e com a clínica médica) no âmbito da atenção hospitalar. Foi realizada pesquisa na base de dados Medline (1989-1999), bem como nos principais livros-texto de geriatria e de gerontologia, buscando identificar descrições de serviços hospitalares para cuidado agudo de pacientes idosos. As características dos modelos identificados foram compiladas e descritas à luz de sua adequação à realidade dos serviços de saúde no Brasil. Exemplos de intervenções em geriatria, com efetividade demonstrada através de revisões sistemáticas, foram também citadas. Os modelos mais freqüentemente relatados foram cuidado prolongado, tradicional, baseado na idade cronológica, não especializado e integrado. Adaptações e variantes de alguns desses modelos foram freqüentemente relatadas, assim como seu impacto potencial na efetividade do cuidado geriátrico. Evidências sobre o melhor modelo a seguir não foram identificadas, mas aqueles modelos favorecendo a integração da geriatria com a clínica geral pareceram mais adequados à nossa realidade. Ressalta a necessidade de reestruturação de serviços de saúde para responder às novas demandas que surgem com o envelhecimento da população, bem como do delineamento de serviços hospitalares para casos agudos, importantes para a efetividade do cuidado geriátrico e que devem ser objeto de maior debate e pesquisa no Brasil.

Utilização de modelos numéricos no cálculo estrutural de barragens gravidade de betão

O principal objectivo desta dissertação é a verificação da segurança de barragens gravidade. A verificação da segurança de estruturas pode ser efectuada recorrendo a diversas metodologias quer experimentais quer numéricas. Com este trabalho, procurou-se utilizar uma metodologia, baseada em métodos numéricos, específica e já devidamente testada no dimensionamento de barragens, mas de difícil acesso à grande maioria da comunidade técnico científico (Método dos Elementos Discretos), como forma de validação de uma metodologia mais corrente e de mais fácil acesso (Método dos Elementos Finitos). Como introdução ao tema é feita uma abordagem geral às barragens, diferenciando os vários tipos existentes. São apresentados os conceitos fundamentais da mecânica dos sólidos, e o comportamento estrutural de barragens, tal como os princípios de segurança a ter em conta num projecto de barragens de betão. Com base na descrição dos modelos de controlo de segurança de barragens gravidade efectuada, foram desenvolvidos dois modelos numéricos baseados em cada uma das metodologias de análise escolhida. Os modelos foram efectuados para um perfil típico de uma barragem gravidade de betão. Os métodos numéricos são desenvolvidos nos programas de cálculo SAP2000 e no 3DEC respectivamente para o Método dos Elementos Finitos e o Método dos Elementos Discretos. É feita a análise da estrutura através das duas metodologias, com base nos resultados em termos de deslocamentos, deformadas e tensões para as acções e combinações consideradas. Em face dos resultados numéricos são retiradas as conclusões elucidativas, sobre as metodologias mais correctas que deverão ser implementadas na verificação da segurança de barragens gravidade.