Disponibilidade

Na engenharia de confiabilidade , a disponibilidade de um equipamento ou sistema é uma medida de desempenho .

Este indicador de qualidade é obtido dividindo-se a duração da operação do referido equipamento ou sistema pela duração total durante a qual se gostaria que assim fosse. Essa proporção é convencionalmente expressa como uma porcentagem .

Definição

Por definição, disponibilidade é a capacidade de um bem / entidade ser capaz de desempenhar uma função exigida sob determinadas condições, em determinado momento ou durante um determinado intervalo de tempo, desde que esteja assegurado o fornecimento dos recursos externos necessários.

Disponibilidade não deve ser confundida com “velocidade de resposta”, também conhecida como “desempenho”.

A disponibilidade também deve ser considerada de forma relativa. Os sistemas não têm a mesma importância dependendo do momento, o impacto não é o mesmo dependendo se precisamos absolutamente do sistema ou se estamos em um período de menor necessidade.

A disponibilidade é classificada como D (em inglês, é classificada como A , para disponibilidade ).

Métodos de cálculo

Exemplos

Ou uma máquina que pretende utilizar 12 horas por dia, mas que quebra em média 1 hora todos os dias e necessita de meia hora de várias configurações para voltar a funcionar. Sua disponibilidade é:

{\ displaystyle {\ text {Ai}} \ = \ {\ frac {\ text {12 - 1 - 0,5}} {\ text {12}}} \ = \ {\ frac {\ text {10.5}} {\ texto {12}}} \ = \ {\ texto {87,5}} \ \% \!}

Outros estudos podem ser realizados levando em consideração o tempo de chegada do técnico, o tempo de diagnóstico, o tempo de correção de falhas e a logística de peças de reposição .

O backup do computador pode ser um grande consumidor de recursos de rede em detrimento de outros aplicativos. À noite, caso ninguém trabalhe no estabelecimento, esse backup pode ser feito sem perda de disponibilidade para aplicativos interativos.

Fórmula de disponibilidade

A disponibilidade é frequentemente estimada a partir de seu valor assintótico (limite de disponibilidade instantânea quando o instante considerado tende ao infinito), definido pela fórmula:

{\ displaystyle {\ text {Ai}} = {\ frac {\ text {MTTF}} {\ text {MTTF + MTTR}}} \ = {\ frac {\ text {MTTF}} {\ text {MTBF}} } \!}

onde o MTTF ( tempo médio até a falha ) é o tempo médio para a operação correta até a primeira falha, o MTT ( tempo médio para o reparo ) é o tempo médio até o reparo (tempo de reparo + tempo de espera entre a falha e o início do reparo) e MTBF ( tempo médio entre falhas ) é o tempo médio entre falhas.

Considerando que a necessidade é de 8.760 horas, ou um ano:

Avaliar	Tempo de inatividade por ano	Tempo de inatividade por mês
90%	876 horas ou 36,5 dias	72 h
95%	438 horas ou mais de 18 dias	36 h
99%	87 horas, 36 minutos ou mais de 3 dias e meio	7,2 horas
99,9%	8 horas, 45 minutos, 36 segundos	43,2 min
99,99%	52 minutos, 33,6 segundos	4,32 min
99,999%	5 minutos, 15,36 segundos	25,9 s
99,9999%	31,68 segundos	2,5 s

Gestão de uma frota ou frota

Ou uma frota de m máquinas (ou uma frota de m veículos). A relação acima pode ser escrita:

${\ displaystyle {\ frac {available} {total}} = {\ frac {1} {1 + {\ frac {MTTR} {MTTF}}}}}$ .

é desejável que o MTTF, que mede a confiabilidade geral, seja grande;
mas é acima de tudo importante que o MTTR, que mede o desempenho do sistema de reparo, seja pequeno comparado ao MTTF; isso supõe:
- do lado da máquina , que cada máquina ou veículo tem boa manutenção : estrutura clara, componentes acessíveis, elementos padrão ( reparabilidade ) e que o todo é fácil de testar ( testabilidade );
- do lado do usuário , que a oficina esteja devidamente equipada ( peças de reposição , bancadas de teste, pessoal) e gerenciada.

Para um reparo rápido, se as máquinas (resp. Veículos) estiverem organizadas em uma hierarquia de bloco / módulo / elemento, os reparos podem ser realizados em várias etapas:

uma primeira equipe identifica e troca o (s) bloco (s) com defeito, para colocar a máquina de volta em serviço o mais rápido possível ;
uma segunda equipe identifica e altera os módulos defeituosos nos blocos defeituosos, para tornar esses blocos operacionais novamente; em seguida, ela (ou uma terceira equipe) identifica e altera os elementos defeituosos nos módulos defeituosos para restaurar os módulos operacionais.

Com tal organização, a duração do reparo que determina a disponibilidade não é mais a duração total do reparo, mas é reduzida à duração da solução de problemas pela primeira equipe.

Dependendo do caso, ter uma frota maior (resp. Uma frota) exigirá a aquisição de novas unidades (respeitando se possível um princípio de comunhão com a frota atual) e / ou uma organização mais eficiente da oficina.

No campo da energia

O armazenamento de eletricidade ainda é impossível em grandes quantidades. A disponibilidade e a taxa de resposta dos meios de produção de eletricidade são, portanto, uma questão importante para a gestão e a estabilidade e segurança da rede elétrica. É também uma questão de eficiência energética e económica: Segundo EDF (2009), em França, 1% da taxa de disponibilidade adicional da frota nuclear representou 200 milhões de euros de excedente operacional bruto. No outono de 2009, de 58 reatores em serviço, 18 foram desligados e a taxa de disponibilidade caiu um ponto em 2008 (para 79,2%).

A gestão informatizada, o controle da demanda de energia elétrica, as interconexões entre redes e os dispositivos de resposta à demanda têm melhorado a flexibilidade de resposta das redes. As redes inteligentes também devem ainda contribuir especialmente em vista de uma “ terceira revolução industrial ” baseada em uma “Internet da Energia”, conforme proposto por Jeremy Rifkin .

Por exemplo, na França, as “energias intermitentes” (eólica, solar em particular) apresentam baixa disponibilidade e taxa de resposta, mas estão desenvolvendo novos meios de armazenamento de energia . As usinas de combustível fóssil têm uma boa taxa de disponibilidade, mas são poluentes e fontes de gases de efeito estufa . A produção de base é fornecida em França pela frota nuclear , cuja disponibilidade tende a diminuir de 2006 a 2009 devido ao envelhecimento das centrais em particular (78%, ou seja, o nível mais baixo desde 1993, tendo a EDF adiado o seu objetivo de 85% para o horizonte de 2015). A produção nuclear é principalmente amortecida pela hidroeletricidade , que produziu 39 TWh em 2010 e tem uma taxa de disponibilidade muito boa (87,2% em 2010 contra 86,7% em 2009), com uma taxa de resposta aos pedidos superior a 99%.

Notas e referências

Padrão francês X 60-500: terminologia relativa à confiabilidade-manutenção-disponibilidade , AFNOR, outubro de 1988.
A taxa de utilização das cinquenta e oito reactores continua a deteriorar-se , Figaro , 05/11/2009.
Fornecedores de eletricidade (2010), brief intitulado Relatório de falha na EDF por disponibilização de centrais nucleares , 15 de maio de 2010, consultado 2013-03-20.
Ludovic Dupin, N146645 A disponibilidade de usinas nucleares em ascensão , em Usine Nouvelle , 15 de fevereiro de 2011, consultou 2013/03/20.