O que é a curva da banheira na manutenção e como calcular?

Apesar do nome, a curva da banheira não tem a ver com manutenção predial — é uma ferramenta apresentada em forma de gráfico para medir e acompanhar o desempenho dos ativos conforme as falhas que eles apresentam durante sua vida útil.

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O que é a curva da banheira na manutenção?

Na manutenção, a curva da banheira é uma metodologia que ajuda a monitorar a performance do equipamento por meio de sua taxa de falhas. Em formato de gráfico, a curva da banheira permite entender o desempenho do ativo durante sua vida útil, até o momento de fazer a substituição.

Ao representar graficamente a taxa de falha em relação ao tempo, a curva formada assemelha-se à forma de uma banheira, daí o nome.

Conforme vemos na imagem acima, o gráfico da curva da banheira é uma representação visual do tempo de vida do equipamento pela taxa de falhas.

Via de regra, considera-se que os ativos possuem alta taxa de falhas durante o início da sua vida útil por conta de problemas de fabricação ou instalação e peças com defeito, entre outras.

À medida que essas falhas iniciais são corrigidas, o equipamento entra em um período de estabilidade, com menos falhas. Ao final da sua vida útil, o equipamento volta a apresentar alta taxa de falha, já que está em processo de depreciação.

Vamos entender melhor sobre as três fases da curva da banheira:

Taxa de falha decrescente para mortalidade infantil

Conhecida também como o primeiro período, essa taxa é caracterizada por falhas prematuras que, segundo estudos realizados, normalmente são resultado de causas identificáveis, tais como falhas de projeto, de produção, uso inadequado ou instalação incorreta.

É a primeira parte do gráfico da curva da banheira, por isso sua linha começa alta e vai caindo, à medida que o equipamento apresenta estabilidade na taxa de falhas.

Taxa de falha constante para vida útil

Aqui a taxa de falhas começa a ter uma linha constante, mas, geralmente, é um percentual menor do que nas outras fases. Alguns exemplos de origem dessas falhas são: impactos mecânicos, interferência indevida, variações bruscas de temperatura, dimensionamento incorreto, sobrecargas, erros humanos de operação durante o uso, condições operacionais de processo e fenômenos naturais imprevisíveis.

Nessa etapa do gráfico, a linha se estabiliza, representando falhas normais e aleatórias ao longo da vida útil do ativo.

Taxa de falha crescente e sem limite para desgaste

O desgaste de componentes, como trincas, fadiga, deterioração mecânica, química ou hidráulica, falta de manutenção, manutenção insuficiente ou deficiente, entre outros fatores,  é a principal característica dessa etapa. O mais indicado para tratar esses desgastes é a manutenção preditiva, pois tendo a informação de que o equipamento irá falhar, é de responsabilidade da manutenção programar um período para substituir ou reformar o equipamento. 

Quando a taxa de falhas volta a crescer após o período de estabilidade, é um indicativo de que o equipamento está se aproximando do final da sua vida útil. Nesse caso, recomenda-se avaliar a possibilidade de fazer a troca total do ativo.

Qual o objetivo da curva da banheira?

O objetivo da análise da curva da banheira é entender a confiabilidade de um equipamento ao longo do tempo, identificar a causa raiz das falhas e, assim, potencializar o funcionamento do ativo.

Essa abordagem é muito usada em setores como eletrônica, aviação, automotivo e outras indústrias onde a confiabilidade do maquinário é crítica.

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Por que a curva da banheira é importante?

A curva da banheira é importante na engenharia de confiabilidade e manutenção por várias razões:

• Identificação de falhas iniciais: a fase inicial da curva da banheira destaca as falhas que ocorrem no início da vida útil de um ativo, muitas vezes devido a defeitos de fabricação, instalação ou outros problemas relacionados. Identificar e corrigir esses problemas é essencial para melhorar a confiabilidade e a qualidade do produto ao longo da sua vida útil;
• Manutenção preventiva: compreender a fase de falhas aleatórias ajuda na implementação de estratégias de manutenção preventiva. Durante esse período, a taxa de falha é relativamente constante, e a manutenção pode ser programada para evitar falhas inesperadas, reduzindo assim o tempo de inatividade e os custos associados;
• Estratégia de manutenção: além de ajudar na priorização da manutenção preventiva, a curva da banheira facilita a escolha do tipo de manutenção mais adequada ao estágio em que se encontra o equipamento;
• Planejamento de substituição e atualização: à medida que o sistema envelhece e entra na fase de desgaste, torna-se importante planejar a substituição ou atualização de componentes críticos antes que sua taxa de falha aumente significativamente, evitando falhas graves e melhorando a disponibilidade a longo prazo;
• Análise de confiabilidade do sistema: a curva da banheira ajuda a entender a confiabilidade de um equipamento ao longo do tempo, já que a chance do problema ocorrer depende das várias fases do seu ciclo de vida;
• Melhoria contínua: por facilitar a detecção e correção de falhas, a análise da curva da banheira permite a identificação de pontos de melhoria, contribuindo para o seu aprimoramento contínuo;
• Estimativa de vida útil e ciclo de vida do produto: ao analisar a curva da banheira, é possível fazer estimativas sobre a vida útil do produto e planejar procedimentos para estender essa vida útil por meio da estratégia de manutenção adequada.

Por isso, a análise da curva da banheira é essencial para a gestão da manutenção, estimativa de vida útil, planejamento e garantia da qualidade em diversos segmentos.

Como a curva da banheira pode ser usada para avaliar a taxa de disponibilidade?

A disponibilidade é um dos principais indicadores de manutenção, e mede a capacidade de um equipamento estar operacional e pronto para desempenhar suas funções quando necessário.

A curva da banheira é uma representação gráfica e visual do ciclo de vida dos ativos, permitindo estimar e prever os períodos de maior ou menor disponibilidade conforme a fase em que se encontram.

A tendência é que a disponibilidade seja menor no período de falha inicial, se estabilize durante o período de constância e então volte a cair.

Também é possível calcular a disponibilidade por meio de uma fórmula. Para te ajudar com esse cálculo, o Produttivo criou um material totalmente gratuito, a Planilha Indicadores de Manutenção.

Ela já vem com as fórmulas prontas para uso, basta substituir com as suas informações que a planilha faz a conta automaticamente. Além de calcular a disponibilidade, a planilha te ajuda a calcular indicadores como MTBF e MTTR, taxa de falhas, CPMV e outros.

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Quais são os principais métodos para reduzir falhas no período de mortalidade infantil?

O período de mortalidade infantil, que é aquela fase de falhas iniciais da curva da banheira, pode ter sua taxa de falha diminuída com alguns planos de ação adequados. Vamos ver quais métodos podem auxiliar nesse período:

Depuração

O teste de depuração deve ser realizado ainda na fábrica para detectar falhas e corrigi-las quando possível, de modo que os equipamentos com defeito sejam reparados ou descartados. Nesse caso, são realizadas análises e ações de manutenção preditiva que indicam qual o estado do ativo com base em sensores IoT e outras tecnologias.

Aceitação e confiabilidade

Já os testes de aceitação avaliam periodicamente a confiabilidade do equipamento. Eles são realizados principalmente quando há alguma alteração nos materiais, processos ou ferramentas utilizados no ativo.

Um exemplo aqui é a análise FMEA.

Controle de saúde e qualidade

Por sua vez, o controle de saúde e qualidade busca por qualquer tipo de variação no comportamento normal do equipamento para apontar falhas e corrigi-las. Um exemplo de teste realizado no controle de qualidade é a análise de vibração.

Ensaios acelerados e testes de burn-in

Por fim, os testes de burn-in submetem o equipamento a condições normais de funcionamento e até mais exigentes, observando o comportamento do maquinário e sua capacidade para obter os resultados desejados.

Como calcular a curva da banheira?

A curva da banheira não é calculada diretamente por uma fórmula, mas é derivada a partir da análise da taxa de falha de um equipamento ao longo do tempo. A taxa de falha é geralmente expressa como o número de falhas por unidade de tempo.

Para entender a curva da banheira, é comum realizar testes de confiabilidade e outros indicadores, coletando dados sobre a taxa de falha ao longo do tempo. Esses dados podem ser usados para construir um gráfico que representa a taxa de falha em função do tempo.

A partir dos indicadores coletados com a análise de confiabilidade e outros testes, é possível aplicar o gráfico da curva da banheira ao equipamento e assim estimar em qual estágio ele se encontra e quais são as próximas fases.

Portanto, embora não haja uma fórmula para calcular a curva da banheira, a análise dos dados de taxa de falha e outros indicadores ao longo do tempo é fundamental para compreender e representar graficamente a vida útil do ativo.

Para calcular a taxa de falha, uma opção é usar a Planilha Indicadores de Manutenção do Produttivo. Totalmente gratuita, ela já vem com a fórmula pronta para você calcular a taxa de falha dos equipamentos automaticamente, olha só:

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Como a tecnologia pode ajudar na curva da banheira?

Para monitorar a vida útil do equipamento e compreender de que forma ele atua ao longo do tempo, o mais indicado é contar com o apoio da tecnologia e ter um panorama completo em tempo real.

Com o apoio de um aplicativo, como o Produttivo, você pode fazer o planejamento, execução e acompanhamento dos serviços em campo.

O Produttivo é um sistema que conta com modelos prontos de relatórios, ordens de serviço e checklists de manutenção para registrar a inspeção de equipamentos e ainda ter acesso ao histórico.

Olha só um modelo de ordem de serviço digital preenchida pelo aplicativo:

O preenchimento é feito pelo próprio técnico diretamente pelo celular ou tablet durante a manutenção, enquanto o gestor acompanha tudo em tempo real, mesmo à distância, por meio do painel web.

Os modelos prontos ainda contam com recursos como:

• Personalização das questões com mais de 13 opções, como textos longos ou curtos, valor de peças e serviços, questões de múltipla escolha ou seleção única, fotos, assinatura digital e muitos outros;
• Personalização do relatório após o preenchimento com as cores e logo da empresa ou do cliente;
• Preenchimento automático do cabeçalho com base nos cadastros do sistema, agilizando o atendimento;
• Envio automático do relatório preenchido por WhatsApp ou e-mail;
• E muito mais!

O Produttivo ainda conta com a funcionalidade plano de manutenção, que permite agendar as atividades com antecedência e assim garantir que todos os equipamentos sejam inspecionados conforme o cronograma.

Já o recurso indicadores de manutenção mostra os principais dados da empresa em formato de gráficos, para entender melhor os gargalos da sua operação.

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