Plataforma RAM e RBD — modelagem de confiabilidade para sistemas industriais
Ambiente para modelar sistemas industriais, simular configurações e apoiar decisões com métricas de confiabilidade.
Contexto
Análise RAM (Reliability, Availability, Maintainability) é fundamental para decisões sobre paradas programadas, sobressalentes, redundâncias e gestão do ciclo de vida de ativos. Ferramentas comerciais como ReliaSoft e Isograph têm capacidade técnica reconhecida, mas custo de licença proibitivo para equipes pequenas de PCM e confiabilidade em indústrias de médio porte.
A alternativa usual é tratar os dados em planilhas, sem os modelos estatísticos adequados e sem rastreabilidade dos cálculos.
Problema
Equipes de confiabilidade brasileiras — em especial em utilidades, manufatura e mineração — precisam fazer análises RAM sem ter acesso a:
- Ferramentas acessíveis de modelagem Weibull (estimação de parâmetros, intervalos de confiança, gráficos de probabilidade)
- Análise de sistemas reparáveis via Crow-AMSAA para avaliação de tendência de falhas
- Diagramas de Blocos de Confiabilidade (RBD) para calcular disponibilidade de sistemas em série, paralelo e híbridos
- Exportação de resultados em formato auditável
O Excel não resolve: não tem os modelos estatísticos corretos e qualquer erro de fórmula é invisível.
Abordagem
A plataforma é construída como uma aplicação modular com quatro blocos principais:
- Módulo Weibull: estimação de parâmetros (MLE e MRR), gráfico de probabilidade, função de confiabilidade, taxa de falha e MTTF
- Módulo Crow-AMSAA: análise de tendência, estimação de parâmetros do processo NHPP, testes de goodness-of-fit
- Módulo RBD: construção visual do diagrama de blocos, cálculo de disponibilidade e confiabilidade do sistema por simulação Monte Carlo
- Relatório: exportação dos resultados em PDF com todos os parâmetros, gráficos e critérios de decisão documentados
Cada módulo é independente e pode ser usado isoladamente.
Ferramentas
- Python — núcleo de cálculo estatístico (
scipy,numpy,reliability) - Streamlit — interface interativa para entrada de dados e visualização
- Terraform — provisionamento de infraestrutura para deploy compartilhado em equipe
- Weibull — distribuição de probabilidade para modelagem de tempo de falha
- Crow-AMSAA — modelo de processo de potência para sistemas reparáveis
Resultado esperado
Uma plataforma que qualquer engenheiro de confiabilidade ou técnico de PCM possa usar sem precisar de licença de software comercial ou conhecimento avançado de programação. A análise completa de um componente — da entrada dos dados à interpretação dos resultados — em menos de 30 minutos.
Aplicações diretas: dimensionamento de estoque de sobressalentes, definição de periodicidade de manutenção preventiva, análise de garantia de equipamentos e suporte técnico a decisões de substituição.
Maturidade atual
Em desenvolvimento — 55% concluído.
Os módulos Weibull e Crow-AMSAA estão funcionais com os principais estimadores implementados. A interface Streamlit para esses dois módulos está operacional.
O módulo RBD (diagramas e simulação Monte Carlo) está em desenvolvimento. A exportação de relatórios ainda não foi implementada.
Próximos passos
- Finalizar o módulo RBD com Monte Carlo
- Adicionar suporte a distribuições alternativas (Lognormal, Exponencial, Normal)
- Implementar exportação de relatório em PDF
- Validar com dados reais de um sistema de utilidades (bomba de processo com histórico de falhas conhecido)
- Publicar como aplicação pública via Streamlit Cloud com Terraform