A análise Weibull é um dos principais métodos de determinar características sobre a vida útil de um produto, ou seja, por quanto tempo o produto irá funcionar sem apresentar defeitos. Mas, por que isso é importante?

De acordo com a pesquisa Retratos da Sociedade Brasileira sobre Práticas de Consumo, feita pela Confederação Nacional da Indústria (CNI), 74% das pessoas consideram o tempo de garantia de um produto antes de efetuar uma compra.

Por isso, vamos te mostrar como a análise Weibull pode agregar valor a um produto pelos seus métodos de avaliação de confiabilidade, por meio dos seguintes itens:

O que é análise Weibull?
Tipos de dados da análise Weibull;
Como funciona a análise Weibull;
Por que executar a análise Weibull na sua empresa?

Vamos lá!

O que é análise Weibull?

A análise Weibull foi criada em 1937, pelo engenheiro e matemático sueco Ernst Hjalmar Waloddi Weibull. Ele ficou conhecido no campo da probabilidade e estatística pela formulação da distribuição de Weibull, um método probabilístico que determina o tempo de vida médio e taxa de falhas ao longo do tempo.

Weibull escreveu um artigo sobre o tema em 1951, mas não obteve sucesso inicialmente. Seu modelo foi visto com desconfiança e rejeição. Entretanto, ele começou a ser aperfeiçoado, até que foi implementado pela Força Aérea Americana nos anos 70. Mais tarde, passou a ser utilizado também pela indústria automotiva.

Ela é utilizada em muitas áreas como química, biologia, física e matemática. Com esse método, cientistas podem determinar a taxa de incidência de câncer de pulmão em fumantes ou a magnitude de terremotos, por exemplo.

Porém, uma de suas aplicações mais importantes é sua utilização na indústria. A análise Weibull é muito importante para a engenharia de confiabilidade e, hoje em dia, é o principal método para estimar o tempo de vida útil de um produto.

Essas predições são feitas com base em uma estatística gerada a partir dos dados de vida de uma quantidade representativa de unidades de um produto. Os dados de vida são medidas da vida de um produto. Essas medidas podem ser em minutos, horas, quilômetros, ciclos, etc.

Como você pode perceber, os conceitos da análise Weibull estão diretamente relacionados à qualidade e à redução de falhas dentro da indústria. Esse mesmo pensamento está diretamente relacionado ao Lean Manufacturing.

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Tipos de dados da análise Weibull

Temos tipos diferentes de dados de vida e cada um deles nos informa características diferentes do tempo de vida de um item. Eles também definem o método de análise, que varia de acordo com cada um. São eles:

Dados completos

Os dados completos nos informam exatamente o tempo até a falha, ou seja, a medida do tempo em que o produto funcionou sem apresentar defeitos até o momento em que algum defeito ocorreu.

Por exemplo, certo item de um produto apresentou falha com 200 horas de funcionamento.

Dados censurados à direita

Os dados censurados à direita são obtidos a partir de uma testagem com um período predeterminado. Por exemplo: para testar uma máquina de lavar roupa, o analista de confiabilidade estabelece que deverão ser executados com sucesso 5000 ciclos de lavagem.

Portanto, o produto deve operar de maneira satisfatória até o tempo conhecido e pode continuar ou não a funcionar, dentro dos critérios de qualidade aceitáveis por um período de tempo indeterminado (a máquina executa 5500 ciclos até falhar, por exemplo).

Dados de intervalo

Os dados de intervalo não informam um período exato até a falha, como os dados completos. O que conseguimos a partir deles é que a falha ocorrerá dentro de um período definido entre dois pontos da testagem.

Por exemplo: um modelo de forno de microondas apresentou falha em seus componentes entre 300 e 400 horas de uso, após testagens com diferentes unidades.

Dados censurados à esquerda

Os dados censurados à esquerda são parecidos com os dados de intervalo, porque também representam falha dentro de um período de tempo, mas não em um tempo exato.

A diferença é que esse tipo ocorre a partir do ponto inicial da testagem. Isso quer dizer que o produto irá falhar em algum momento entre 0 e alguma quantidade de horas de testagem. Por exemplo: um forno elétrico apresentará defeitos entre 0 e 100 horas de uso.

Como funciona a análise Weibull

Vamos ver agora como uma análise Weibull é executada:

1.Testagem e identificação dos dados

O primeiro passo é realizar os testes laboratoriais que nos permitirão ter acesso aos dados. Uma vez feitos, agora precisamos identificar os tipos de dados com os quais trabalharemos, de acordo com o que dissemos no tópico anterior. Essa definição influenciará em todo o processo.

2.Escolher uma distribuição de tempo de vida adequada

Uma distribuição estatística não é nada mais do que um gráfico em curva. A área abaixo dessa curva representa a probabilidade de um evento ocorrer. No caso da análise Weibull, essa área indica a hipótese de uma falha acontecer naquele período. Ou seja, chamamos de função de confiabilidade.

Vamos ver um gráfico de exemplo:

Encare o eixo horizontal como o tempo decorrido, e o vertical como a densidade de falhas. No ponto X, o mais alto da função, é onde temos a maior probabilidade de uma falha ocorrer. Por isso, chamamos esse tipo de gráfico de Função de Densidade de Probabilidade.

Existem diversos tipos de gráficos dentro da análise Weibull, que variam de acordo com os dados coletados. Normalmente, os softwares específicos já fazem a escolha adequada automaticamente.

3.Determinar parâmetros de confiabilidade

Agora, determinamos parâmetros ideais para avaliar a confiabilidade do item testado. Podemos usar, por exemplo, o MTBF (Mean Time Before Failure) — Tempo Médio Antes da Falha — ou conhecido como vida útil, que determina o período que o produto deve operar sem defeitos.

4.Criar gráficos sobre a confiabilidade

O último passo é criar gráficos sobre as características descobertas por meio das medições, para tornar o processo mais visual.

Por que executar a análise Weibull na sua empresa?

A maior parte das empresas hoje em dia adotam políticas de garantia e monitoram a taxa de falha de seus produtos utilizando a análise Weibull. Elas fazem isso com o objetivo de reduzir os custos de garantia e evitar perda de reputação e valor da marca, fazendo, assim, um gerenciamento de riscos.

Além disso, as informações fornecidas por essa análise possibilitam um planejamento mais preciso dos termos de garantia e a previsão de seus custos. A análise Weibull é o método mais utilizado porque é muito eficaz na determinação das características de confiabilidade de um produto.

Ela é uma ferramenta muito importante para os engenheiros de confiabilidade, porque permite gerar estatísticas precisas sobre um produto utilizando uma quantidade relativamente pequena de amostras para testagem e de maneira fácil.

Podemos utilizá-la para determinar diversas características de confiabilidade de um produto como as taxas gerais de falha, a probabilidade de falha por tempo de utilização e seu tempo de vida médio.

Dica bônus!

Neste artigo, você aprendeu um pouco mais sobre a análise Weibull e como ela pode ajudar no rastreio de falhas e de determinação da vida útil de um produto.

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Análise Weibull: saiba como utilizar essa ferramenta na sua empresa

A análise Weibull é um dos métodos mais utilizados na engenharia de confiabilidade. Nesse artigo, vamos ver como ela funciona.