UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Faculdade de Engenharia Elétrica

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Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:

Estudo Orientado: Confiabilidade de Equipamentos Elétricos 

Unidade Ofertante:

FEELT

Código:

 

Período/Série:

 

Turma:

 

Carga Horária:

Natureza:

Teórica:

45

Prática:

 

Total:

45

Obrigatória:

 

Optativa:

 

Professor(A):

Hélder de Paula 

Ano/Semestre:

2023/02

Observações:

1 - Cursos: Mestrado/Doutorado

2 - Área de Concentração: Sistemas Elétricos de Potência

3 - Linha de Pesquisa: Prognóstico de Falhas e Confiabilidade de Equipamentos e Sistemas

 

EMENTA

Esta disciplina apresenta os conceitos fundamentais da Engenharia de Confiabilidade, com maior ênfase na Física da Falha (Estressores, Mecanismos de Falha e Modos de Falha), Projeto para Confiabilidade (Design for Reliability - DfR) e desenvolvimento de índices de falha para o acompanhamento de sua evolução e realização de prognósticos e diagnósticos. Além disso, com base em tais aspectos, discute estratégias de manutenção preventiva e preditiva, além de estratégias para a gestão de ativos. 

JUSTIFICATIVA

Uma vez que a maximização da disponibilidade de equipamentos e sistemas elétricos é uma das palavras de ordem de qualquer setor produtivo ou de serviços, a engenharia de confiabilidade mostra-se uma ferramenta imprescindiível para reduzir paradas intempestivas e tempos de intervenção, potencializando a geração de receita. Neste contexto, o desenvolvimento de índices para o prognóstico, localização e diagnóstico de falhas, além de estratégias otimizadas de manutenção e de gestão de ativos, possibilitam o incremento da confiabilidade do sistema, aumentando a lucratividade e competitividade das empresas. 

OBJETIVO

Objetivo Geral:

Explorar os diversos conceitos associados à Ciência da Confiabilidade aplicada a equipamentos elétricos, com foco na Física da Falha, com o objetivo de consolidar no estudante uma base teórica, tanto clássica como sobre o seu estado da arte. Além disso, ilustrar a aplicação dos conceitos pertinentes em diversos tipos de equipamentos.

Objetivos Específicos:

(i) Introduzir o estudante na Ciência da Confiabilidade de Equipamentos.

(ii) Auxiliar o estudante a entender os mecanismos e modos de falha de dispositivos e equipamentos elétricos, quando operando em situações determinadas.

(iii) Fornecer ao estudante as bases necessárias para realizar, em estudos técnicos/científicos posteriores, o desenvolvimento de índices de falha para o acompanhamento da degradação de dispositivos e equipamentos elétricos.

(iv) Apresentar ao estudante os fundamentos sobre a gestão de ativos.

PROGRAMA

1 - Conceitos Fundamentais sobre a Ciência da Confiabilidade

2 - A abordagem da Física da Falha

      2.1 - Mecanismos de falha

      2.2 - Modos de falha

      2.3 - Fatores de estresse 

               2.3.1 - Operacionais 

               2.3.2 - Ambientais

      2.4 - Perfil de missão

3 - Projeto para Confiabilidade (Design for Reliability - DfR)

4 - Índices de Falha para prognóstico e diagnóstico de defeitos

5 - Gestão de ativos

6 - Estudo de casos 

METODOLOGIA

O conteúdo da disciplina ministrado através de (i) aulas teóricas, nas quais os conceitos fundamentais sobre Confiabilidade serão apresentados, (ii) estudo de artigos técnicos e científicos, quando as técnicas de prognóstico, diagnóstico e localização de falhas serão exploradas em seu estado da arte e (iii) discussão de estudos de casos, envolvendo dispositivos e equipamentos elétricos em diversas aplicações (setor industrial, concessionárias de energia, etc). As aulas serão ministradas predominantemente presencialmente, sendo 20% da carga horária total ministrada de forma remota (através do Microsoft Teams). 

AVALIAÇÃO

Trabalho 1 (30,0 pontos): Fundamentos da Engenharia de Confiabilidade

Trabalho 2 (10,0 pontos): Apresentação do artigo 1

Trabalho 3 (10,0 pontos): Apresentação do artigo 2

Trabalho 4 (10,0 pontos): Apresentação do artigo 3

Trabalho 5 (40,0 pontos): Apresentação de estudo de caso

BIBLIOGRAFIA

Básica

[1] Department of Defense USA. MIL-HDBK-217F: Reliability Prediction of Electronic Equipment. Documento técnico, 1995. Disponível em: https://www.quanterion.com/wp-content/uploads/2014/09/MIL-HDBK-217F.pdf. Acessado em 13/04/23.

[2] Elerath, J. G. and Pech, M. IEEE 1413: A Standard for Reliability Predictions. IEEE Transactions on Reliability, v. 61, n. 1, pp. 125-129, March 2012.

[3] Wilkstrom, P., Terens, L. A., Kobi, H. Reliability, Availatility and Maintainability of High-Power Variable-Speed Drive Systems. IEEE Transactions on Industry Applications, v. 36, pp. 231-441, 2000.

Complementar

[1] Irias, N. G. N. Avaliação de técnicas de prognósticos de falhas em conversores de frequência instalados em condições hostis. Dissertação de mestrado, UFMG, Novembro de 2018.

[2] Souza, F. A. L. Avaliação, por meio da metodologia Fuzzy, da confiabilidade de sistemas de acionamento submetidos a fatores de estresse ambientais. Dissertação de mestrado, UFMG, Agosto de 2015.

[3] Azarkhail, M.; Modarres, M. The evolution and history of reliability engineering: Rise of mechanistic reliability modeling. International Journal of Performability Engineering, v. 8, n. 1, 2012.

[4] McLeish, J. G. Enhancing MIL-HDBK-217F Reliability Predictions with Physics of Failure Methods. 2010.

[5] Chartterjee, K; Modarres, M.; Bernstein, J. B. Fifty years of physics of failure. J. Rel. Inf. Anal. Center, v. 20, n. 1, p. 1–5, 2012.

 


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Documento assinado eletronicamente por Hélder de Paula, Professor(a) do Magistério Superior, em 21/11/2023, às 09:33, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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Referência: Processo nº 23117.081457/2023-08 SEI nº 4976618