Metodologia de projeto para confiabilidade de compressores herméticos alternativos com ênfase em testes acelerados

Abstract

A confiabilidade de um produto tem impacto direto na satisfação do usuário, sendo frequentemente um atributo diferenciador para a competitividade. Deste modo, é necessário estabelecer e cumprir de forma estruturada as metas relacionadas à confiabilidade ao longo do processo de desenvolvimento de produtos. No processo de projeto atualmente adotado pela empresa alvo (método C2C), nota-se que este pode ser aperfeiçoado por meio da inclusão de ferramentas e procedimentos para análise da confiabilidade quantitativa de seus produtos. Tipicamente, as informações necessárias para análise da confiabilidade quantitativa advêm de testes experimentais e de campo. Os testes experimentais realizados sob condições normais de uso são usualmente demorados e dispendiosos, sendo a realização de testes acelerados uma alternativa para se obter informações de maneira mais rápida. Nos testes acelerados, a informação obtida sob elevado nível de estresse é extrapolada utilizando-se um modelo estatístico-físico para se estimar a confiabilidade nas condições de uso. Neste sentido, uma metodologia de projeto para confiabilidade de produtos foi proposta com ênfase na aplicação de testes acelerados, de maneira a contribuir com a metodologia de desenvolvimento de produtos da empresa-alvo e com a metodologia PRODIP, descrita em Back et al. (2008). Na metodologia proposta, a análise qualitativa da confiabilidade foi estruturada por meio da incorporação da técnica de análise FMEA ao longo das suas etapas. Similarmente, a estruturação da análise quantitativa da confiabilidade na metodologia proposta foi efetivada por meio da inclusão de procedimentos e ferramentas para planejamento, execução e análise dos resultados de testes acelerados nas etapas do processo de projeto. Um estudo de caso foi conduzido considerando o uso da metodologia proposta na avaliação da confiabilidade das molas da suspensão de um modelo de compressor hermético para refrigeração, atualmente fabricado pela empresa-alvo. Pôde-se verificar a efetividade da metodologia de projeto proposta desde o projeto informacional até a fase de uso, pela possibilidade da identificação dos requisitos de confiabilidade, estabelecimento das especificações ao longo do processo de projeto e do controle das especificações no processo produtivo.

Abstract : The product reliability has a direct impact on user satisfaction, and is often a differentiation attribute for competitiveness. Thus, it is necessary to establish and meet the goals related to reliability in a structured way throughout the product development process. In the currently adopted project process by the target company (C2C method), it can be enhanced through the inclusion of tools and procedures to analyze the quantitative reliability of its products. Typically, the information required for quantitative reliability analysis comes from experimental and field tests. Experimental tests carried out under usage conditions are usually time-consuming and costly, being the accelerated tests an alternative for obtaining information in a quicker pace. In accelerated tests, the information obtained under high stress level is extrapolated by applying a statistical-physical model to estimate the reliability under usage conditions. In this sense, a project methodology for product reliability was proposed with emphasis on accelerated tests application, aiming to contribute to the target company product development methodology, as well as to the PRODIP methodology, described in Back et al. (2008). In the proposed methodology, the qualitative reliability analysis was structured through the incorporation of the FMEA technique throughout project phases. Similarly, the structuring of the quantitative reliability analysis was accomplished through the inclusion of procedures and tools for planning, executing and analyzing the results of accelerated tests in the design process phases. A study case was conducted considering the use of the proposed methodology in the evaluation of the reliability of suspension springs from an alternative hermetic compressor for refrigeration purposes, currently manufactured by the target company. It was possible to verify the proposed project methodology effectiveness, from the informational project phase until the product usage phase, through the possibility of identifying reliability requirements, as well as establishing the specifications throughout the design process and controlling the specifications in the production process.