A Taxa de Falha é uma métrica bastante usada em estudos de confiabilidade e uma ferramenta importante no estabelecimento de frequências de intervenções de manutenção, quando da elaboração de planos de manutenção e/ou na revisão deles.

A ABNT NBR 5462-1994 define:

Taxa de Falha Instantânea: Limite, se existir, da razão da probabilidade condicional de que a falha de um item ocorra em um dado intervalo de tempo (t, t + Dt), visto que o item estava disponível no instante t, pela duração Δt deste intervalo, quando Dt tende a zero.

Nota: A variável t pode ser o tempo até a primeira falha, ou o tempo entre a falha de um item reparado, ou o tempo até a falha de um item não-reparado.

Taxa de Falha Média: Média da taxa de falha instantânea em um dado intervalo de tempo.

De forma mais simplificada e considerando que as Taxas de Falha são constantes, temos:

Taxa de Falha Média = 1 / MTTF (Mean Time To Failure / Tempo Médio até a Falha), para itens não reparáveis.

e

Taxa de Falha Média = 1 / MTBF (Mean Time Between Failure / Tempo Médio entre Falhas), para itens reparáveis.

Para a ISO 14224-2016, Taxa de Falha é: a probabilidade condicional por unidade de tempo de que o item falhe entre t e t + dt, desde que tenha trabalhado em [0, t].

Segundo a IEEE Std 500-1984 é: o número de falhas esperado de um dado item, em um dado intervalo de tempo.

Geralmente a Taxa de Falha é expressa em falhas por milhões de horas, ou seja, Falhas x 10^-6. Também é apresentada nos bancos de dados de confiabilidade, em Falhas/Ciclos de Operação.

É representada matematicamente pela letra Grega λ (lambda) e é frequentemente usado nos estudos de engenharia de confiabilidade. É uma variável que determina a confiabilidade de produtos e/ou equipamentos.

A tão conhecida Curva da Banheira, tem a Taxa de Falha como valor das ordenadas e o tempo como abscissas. Essa curva representa de forma genérica a probabilidade de falha de um equipamento, cujas falhas são dependentes do tempo, durante o seu ciclo de vida operacional. Se aplica, por exemplo, a equipamentos mecânicos que se desgastam ao longo do tempo.

A Curva da Banheira presenta três fases:

1. Mortalidade Infantil (falhas prematuras) – período no início de vida, onde os componentes estão se ajustando e apresenta maior probabilidade de falha. Caracteriza-se por Taxa de Falha elevada e decrescente. As falhas nessa fase são relacionadas a problemas de projeto, fabricação, uso de partes inapropriadas, montagem, comissionamento, etc.;
2. Vida Útil (maturidade) – intervalo de tempo em que as falhas são aleatórias e a Taxa de Falha se estabiliza, é praticamente constante e menor do que nas outras duas fases. É o período de melhor desempenho do ativo;
3. Mortalidade Senil (final de vida) – esta é a fase de desgaste em que a Taxa de Falha é elevada e crescente. As falhas têm relação íntima com o projeto do equipamento e com as condições operacionais, sejam elas relativas ao ambiente, operação e/ou manutenção.

As fases da Curva da Banheira são assim chamadas, pois se observarmos o ciclo de vida humano, essa curva o representa muito bem.

As crianças por não terem ainda o sistema imunológico totalmente desenvolvido, adoecem com facilidade.

Na fase  adulta os sistemas de defesa do organismo estão bem ativos e as enfermidade se apresentam pontualmente.

Na fase da velhice os órgãos já não respondem como a mesma velocidade e potência, sendo bem mais susceptível as doenças.

No próximo artigo, destelharemos melhor outros padrões de falhas que não correspondem exatamente a Curva da Banheira.