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Esta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.
BEM-VINDO
06.08.2014
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 271 de 843 - - - -
Esta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.Esta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.
Aplicação da Metodologia de Análise de Risco em Estruturas
7º Simpósio de Segurança de Voo
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 272 de 843 - - - -
Esta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.Esta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.
Desenvolver técnicas para o cálculo de probabilidades de assuntos estruturais no contexto do processo de Monitoramento da Segurança do Produto Embraer.
OBJETIVO
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 273 de 843 - - - -
Esta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.
Classificação dos Assuntos Estruturais
Exemplo Fictício
Conclusões e Perspectivas
Segurança de Voo
Metodologia de Análise de Risco
Assuntos Estruturais
Introdução ao Monitoramento
Esta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.
TIPO 1 – Taxa de Falha Variante e não Passível de Cálculo
TIPO 2 – Taxa de Falha Variante e Passível de Cálculo
TIPO 3 - Taxa de Falha Constante
SUMÁRIO
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 274 de 843 - - - -
Esta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.
INTRODUÇÃOAOMONITORAMENTO
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 275 de 843 - - - -
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Introdução ao Monitoramento
SISTEMA DA AVIAÇÃO
SISTEMA
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 276 de 843 - - - -
Esta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.
Introdução ao Monitoramento
TEORIA DE JAMES REASON
Cada elo do sistema da aviação corresponde a umdisco e estes possuem furos.
Esta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 277 de 843 - - - -
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Introdução ao Monitoramento
TEORIA DE JAMES REASON
O Monitoramento da Segurança do Produto visaidentificar, discutir e priorizar possíveis furos.
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- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 278 de 843 - - - -
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Introdução ao Monitoramento
METODOLOGIA DE ANÁLISE DE RISCO
Risco é uma situação indesejável, com possibilidade de ocorrência, e conseqüências negativas ao projeto.
SEVERIDADESEVERIDADE
• Indica a gravidade do dano.
CENCENÁÁRIORIO
• É a seqüência de eventos que descrevem situações indesejáveis.
PROBABILIDADEPROBABILIDADE
• Indica a chance de ocorrência.
Esta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 279 de 843 - - - -
Esta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.
Introdução ao Monitoramento
METODOLOGIA DE ANÁLISE DE RISCO
SEVERIDADESEVERIDADE• No Safety Effect
• Sem impacto na segurança.
• Minor• Margem de segurança: redução leve.• Tripulação: modificações de rotina.• Sem efeito físico ou feridos.
• Major• Margem de segurança: redução
significativa.• Tripulação: redução das habilidades.• Efeito físico / ferimentos.
• Hazardous• Margem de segurança: grande redução.• Tripulação: pode não contornar
situação.• Ferimento / morte pequena parcela.
• Catastrophic• Possível perda da aeronave, com
múltiplas fatalidades.
• Baseada nos relatórios de Safety Assessment.– RBAC 25.1309.
• Avaliada qualitativamente.
• Complementadas por simulações, análises de engenharia ou ensaios.
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 280 de 843 - - - -
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PROBABILIDADE/FHPROBABILIDADE/FH• Frequent_____________________1 a 10-3
• Ocorre repetitivamente em muitas aeronaves.
• Probable___________________10-3 a 10-5
• Pode ocorrer uma ou mais vezes durante a vida operacional de cada aeronave da frota.
• Remote____________________10-5 a 10-7
• Improvável que ocorra em cada aeronave, mas pode ocorrer diversas vezes na vida operacional da frota.
• Extremely Remote___________10-7 a 10-9
• Não esperado que ocorra em cada avião, mas pode ocorrer poucas vezes durante a vida operacional da frota.
• Extremely Improbable_____Abaixo de 10-9
• Não esperado que ocorra.
Introdução ao Monitoramento
METODOLOGIA DE ANÁLISE DE RISCO
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• Taxa de ocorrência por hora de voo.
• Ou em análises mais detalhadas, como Weibull e simulações de Monte Carlo.
• Ou qualitativamente.
FH
n=λ
Probabilidade - Weibull
β=3,3856
Horas de Voo
Probabilidade de Falha (%
)
10 10000100 1000
0,5
1
5
10
50
90
100
0,1
LC@90% Bilateral
1ª Análise 03/11Weibull-2PMLE SRM MED FMF=11/S=385
Dados de FalhaSuspensõesLinha MedianaLC-II SuperiorLC-II Inferior
η=1162,1318
λ
FH
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Introdução ao Monitoramento
METODOLOGIA DE ANÁLISE DE RISCO
Esta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.
ss ppx
SEVERIDADESEVERIDADE• No Safety Effect______________ (0)
• Minor _______________________ (1)
• Major________________________(2)
• Hazardous___________________ (3)
• Catastrophic__________________(4)
PROBABILIDADEPROBABILIDADE• Frequent_____________________(5)
• Probable_____________________(4)
• Remote______________________(3)
• Extremely Remote______________(2)
• Extremely Improbable___________(1)
x
= RIRI- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 282 de 843 - - - -
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+ Nível de Controle
Introdução ao Monitoramento
METODOLOGIA DE ANÁLISE DE RISCO
ss ppx
SEVERIDADESEVERIDADE• No Safety Effect______________ (0)
• Minor _______________________ (1)
• Major________________________(2)
• Hazardous___________________ (3)
• Catastrophic__________________(4)
PROBABILIDADEPROBABILIDADE• Frequent_____________________(5)
• Probable_____________________(4)
• Remote______________________(3)
• Extremely Remote______________(2)
• Extremely Improbable___________(1)
xReflete a incerteza em relação
a premissas adotadas e ao conhecimento e controle da
referida tecnologia.
= RIRIEsta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.
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Introdução ao Monitoramento
METODOLOGIA DE ANÁLISE DE RISCOÍn
dic
e
Pode afetar a Segurança
Não afeta a Segurança
Ação imediata parareduzir o risco
Ação para reduziro risco
Revisar o sistema –Melhorar a confiabilidade
Monitorar
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Esta metodologia associa cada assunto a um índice de risco, que indica a
prioridade relacionada.
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 284 de 843 - - - -
Esta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.
Introdução ao Monitoramento
METODOLOGIA DE ANÁLISE DE RISCO
RI ? = 14 13 12 11 10 9 8
DEFINE ACTION12
hours2
days3
days1
month2
months3
months6
months
ACTION AVAILABILITY
24hours
4days
1week
2months
3months
6months
18months
TIME FOR ACTION ACCOMPLISHMENT
Nextflight
50FH
100FH
A* 5A* C 2C*
IMMEDIATE RISK REDUCTION
RISK REDUCTION SYSTEM REVIEW
Note: “…acceptable risk levels should be regarded as upper limits, to be allowed only when reducing the risk further would result in undue burden. The goal of risk analysis is not to find the most lenient program possible within acceptable risk levels”. (FAA AC 39-8)
RI ? = 14 13 12 11 10 9 8
DEFINE ACTION12
hours2
days3
days1
month2
months3
months6
months
ACTION AVAILABILITY
24hours
4days
1week
2months
3months
6months
18months
TIME FOR ACTION ACCOMPLISHMENT
Nextflight
50FH
100FH
A* 5A* C 2C*
IMMEDIATE RISK REDUCTION
RISK REDUCTION SYSTEM REVIEW
Note: “…acceptable risk levels should be regarded as upper limits, to be allowed only when reducing the risk further would result in undue burden. The goal of risk analysis is not to find the most lenient program possible within acceptable risk levels”. (FAA AC 39-8)
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Introdução ao Monitoramento
METODOLOGIA DE ANÁLISE DE RISCO
• Utiliza os fundamentos do SafetyAssessment como referência, podendo ser estendido para funções não cobertas por este requisito.
• Nem sempre estabelecer uma relação de causa-efeito e avaliar um nível de probabilidade é uma tarefa trivial.
+ Nível de Controle = RIRIss ppx
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ASSUNTOS ESTRUTURAIS
Introdução ao Monitoramento
TIPO 1 - Taxa de Falha Variante com o Tempo e Não
Passível de Cálculo
TIPO 2 - Taxa de Falha Variante com o Tempo e
Passível de Cálculo
TIPO 3 – Taxa de Falha Constante com
o Tempo
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CLASSIFICAÇÃODOS ASSUNTOSESTRUTURAIS
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Classificação dos Assuntos Estruturais
TIPO 1 - VARIANTE COM OTEMPO E NÃO PASSÍVEL DE CÁLCULO
• Oriundo de projetos deficientes, tal como:− Proteção contra corrosão inadequada;− Escolha equivocada do material de uma bucha;− Torque mal-especificado.
• Modos de falha progressivos e condicionados a condições ambientais, vibração, etc.
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Classificação dos Assuntos Estruturais
TIPO 1 - VARIANTE COM OTEMPO E NÃO PASSÍVEL DE CÁLCULO
• Propagação da falha não é determinista.
• Nível de probabilidade é definido por julgamento de engenharia.
− Características da condição reportada;
− Tempo de latência da falha; e
− Resultados de ensaios.
• Prioridade do assunto toma um foco maior do que o necessário.
• Metodologia para o cálculo de probabilidades sob estudo.
RI
Ação imediata parareduzir o risco
Ação para reduziro risco
Revisar o sistema –Melhorar a confiabilidade
Monitorar
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 290 de 843 - - - -
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Classificação dos Assuntos Estruturais
TIPO 1 - VARIANTE COM OTEMPO E NÃO PASSÍVEL DE CÁLCULO
• Aeronave: Vickers Vanguard.
• Fatalidades: 63.
• Descrição: Falha estrutural da caverna de pressão traseira a 16.400 pés, resultando na separação do estabilizador horizontal.
• Fatores Contribuintes: Corrosão na parte inferior da caverna de pressão traseira.
Out/1971 British European Airways Voo 706
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Classificação dos Assuntos Estruturais
• Trincas em serviço é uma realidade.
• Dentre os fatores que causam falhas por fadiga em componentes aeronáuticos, cita-se:
− Análise deficiente, tais como a não-identificação de regiões candidatas a falhas.
− Vida inadequada, devido a, por exemplo, um espectro de tensões não representativo ou ressonâncias localizadas.
− Danos inseridos no processo de montagem.
− Danos em serviço e ambientais.
• O cálculo de probabilidades é viável dado:− Tamanho crítico da trinca;
− Taxa de propagação.
TIPO 2 - VARIANTE COM OTEMPO E PASSÍVEL DE CÁLCULO
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 292 de 843 - - - -
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• Levantar dados sobre os eventos de trincas que ocorreram em serviço.
− Horas de voo da aeronave;
− Local e tamanho da trinca.
• Estimar o momento em que estas trincas atingiriam o comprimento crítico.
• Utilizar ferramentas de engenharia de confiabilidade para determinar a taxa de falhas por horas de voo.
Classificação dos Assuntos Estruturais
TIPO 2 - VARIANTE COM OTEMPO E PASSÍVEL DE CÁLCULO
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Reliasoft Weibull++
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RI
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Classificação dos Assuntos Estruturais
• Distribuição estatística de Weibull:− Maior capacidade de se adequar a uma grande variedade
de dados e características de vida;
− Melhor empregada em análises de engenharia para pequenas amostras.
TIPO 2 - VARIANTE COM OTEMPO E PASSÍVEL DE CÁLCULO
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1
)(
−
−⋅=
β
η
γ
η
βλ
tt
Taxa de Falha
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 294 de 843 - - - -
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Classificação dos Assuntos Estruturais
• Aeronave: Boeing 737-200.
• Fatalidades: 1 dentre 95.
• Descrição: Descompressão explosiva decorrente da separação de uma parte da fuselagem devido à fadiga.
• Fatores Contribuintes: Revestimentos colados a frio eram de difícil fabricação e presos com três fileiras de rebites.
Abr/1988 Aloha Airlines Voo 243
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TIPO 2 - VARIANTE COM OTEMPO E PASSÍVEL DE CÁLCULO
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 295 de 843 - - - -
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Classificação dos Assuntos Estruturais
TIPO 3 – CONSTANTE COM O TEMPO
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Falha Latente
• Desvio de projeto ou qualidade.− Ausência de furos dreno;
− Instalações incompletas ou incorretas;
− Componentes fragilizados, etc.
FalhaAtivateFalhaLatenp λλ ⋅=
Falha Ativa
• Cuja ocorrência induz a falha latente.− Fan Blade Out do motor;
− Impacto de raio ou de pássaro;
− Acionamento de um sistema de emergência, etc.
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 296 de 843 - - - -
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Classificação dos Assuntos Estruturais
TIPO 3 – CONSTANTE COM O TEMPO
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Set/1959 Braniff Airways Voo 542
Mar/1960 Northwest Airlines Voo 710
• Aeronave: Lockheed L-188A Electra.
• Fatalidades: 34 & 63.
• Descrição: Falha estrutural da asa resultante das vibrações geradas por um dos modos de operação do motor que não foram amortecidas pela sua estrutura de fixação.
• Fatores Contribuintes: Perda de rigidez da estrutura de fixação do motor decorrente de pelo menos um pouso duro associado a turbulência de céu claro.
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 297 de 843 - - - -
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EXEMPLOFICTÍCIO
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 298 de 843 - - - -
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DESCRIÇÃO
Exemplo Fictício
• Trincas vêm sendo encontradas numa estrutura primária de uma aeronave da aviação comercial.
− Tamanho crítico: 13mm.
710.58506/Jun/14
512.28310/Mai/14
412.25227/Abr/14
910.67315/Abr/14
812.36324/Mar/14
412.15223/Fev/14
210.84020/Fev/14
112.12610/Jan/14
49.36317/Nov/13
59.10005/Ago/13
410.44217/Ago/13
37.13414/Jun/13
Tamanho de Trinca (mm)
Horas de Voo
Data do Evento
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CLASSIFICAÇÃO
Exemplo Fictício
TIPO 1 - Taxa de Falha Variante com o Tempo e Não
Passível de Cálculo
TIPO 2 - Taxa de Falha Variante com o Tempo e
Passível de Cálculo
TIPO 3 – Taxa de Falha Constante com
o Tempo
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 300 de 843 - - - -
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CENCENÁÁRIOSRIOS
• Condição reportada:• A presença da trinca em si
caracteriza uma redução das margens de segurança da aeronave.
• Condições que podem elevar a severidade:
• Ao atingir seu tamanho crítico, a trinca causará a falha da estrutura primária em questão.
CENÁRIOS & SEVERIDADE
Exemplo Fictício
SEVERIDADESEVERIDADE• No Safety Effect
• Sem impacto na segurança.
• Minor• Margem de segurança: redução leve.• Tripulação: modificações de rotina.• Sem efeito físico ou feridos.
• Major• Margem de segurança: redução
significativa.• Tripulação: redução das habilidades.• Efeito físico / ferimentos.
• Hazardous• Margem de segurança: grande redução.• Tripulação: pode não contornar
situação.• Ferimento / morte pequena parcela.
• Catastrophic• Possível perda da aeronave, com
múltiplas fatalidades.
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- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 301 de 843 - - - -
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CALCULO DE PROBABILIDADES
Condição Reportada
• Trinca na estrutura primária.
Cenário
• Falha na estrutura primária.
Exemplo Fictício
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- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 302 de 843 - - - -
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ÍNDICE DE RISCO & PRAZOS
Exemplo Fictício
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161286Pior Condição
161284RIRI
4321ppCenário
101086RIRI
5543ppCondição Reportada
DemaisDemais< 22.500< 22.500< 13.000< 13.000< 6.000< 6.000
Intervalo (FH)
RI ? = 14 13 12 11 10 9 8
DEFINE ACTION12
hours2
days3
days1
month2
months3
months6
months
ACTION AVAILABILITY
24hours
4days
1week
2months
3months
6months
18months
TIME FOR ACTION ACCOMPLISHMENT
Nextflight
50FH
100FH
A* 5A* C 2C*
IMMEDIATE RISK REDUCTION
RISK REDUCTION SYSTEM REVIEW
Note: “…acceptable risk levels should be regarded as upper limits, to be allowed only when reducing the risk further would result in undue burden. The goal of risk analysis is not to find the most lenient program possible within acceptable risk levels”. (FAA AC 39-8)
RI ? = 14 13 12 11 10 9 8
DEFINE ACTION12
hours2
days3
days1
month2
months3
months6
months
ACTION AVAILABILITY
24hours
4days
1week
2months
3months
6months
18months
TIME FOR ACTION ACCOMPLISHMENT
Nextflight
50FH
100FH
A* 5A* C 2C*
IMMEDIATE RISK REDUCTION
RISK REDUCTION SYSTEM REVIEW
Note: “…acceptable risk levels should be regarded as upper limits, to be allowed only when reducing the risk further would result in undue burden. The goal of risk analysis is not to find the most lenient program possible within acceptable risk levels”. (FAA AC 39-8)
• Frota possui 102 aeronaves, cujas FH variam entre 5.000 e 15.000.
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 303 de 843 - - - -
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CONCLUSÕESE PERSPECTIVAS
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 304 de 843 - - - -
Esta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.
• Uma das dificuldades existentes na análise de risco para assuntos estruturais é o calculo das suas probabilidades de falha dada suas características de latência e dependência com o tempo.
CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS
Introdução ao Monitoramento
TIPO 1 - Taxa de Falha Variante com o Tempo e Não Passível de Cálculo
TIPO 2 - Taxa de Falha Variante com o Tempo e Passível de Cálculo
TIPO 3 – Taxa de Falha Constante com o Tempo
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 305 de 843 - - - -
Esta informação é propriedade da Embraer e não pode ser usada ou reproduzida sem autorização por escrito.
ChristianneChristianne ReiserReiserEmail: [email protected]
Telefone: 12 3927-7612
DDúúvidas?vidas?
- - - - Anais do 7º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2014) - Direitos Reservados - Página 306 de 843 - - - -