Saltar para o conteúdo

Análise de Weibull na Ivy U

Pessoal,

Vamos ver como é que a Patty se está a sair na Ivy U.

Patty estava a chegar ao fim do seu período de ensino na Ivy U. Só faltavam mais algumas aulas. Ela tinha de admitir que estava triste por ver esta aventura terminar. Oh, bem, a vida é assim.

O programa de estudos permitia que as últimas aulas cobrissem "Tópicos selecionados", pelo que a Patty decidiu que os seus tópicos selecionados seriam a Análise de Weibull. Ela achava que todos os engenheiros deveriam ter alguma exposição à análise de falhas e este tópico encaixava-se perfeitamente nas estatísticas de engenharia.

Quando deu por si, estava a dirigir-se para norte, para a Ivy U, para a sua penúltima aula. Ela pensou que deveria absorver a beleza do campus enquanto o seu carro se aproximava, pois em breve esta seria a sua última vez na Ivy U durante algum tempo. Hoje teve sorte, encontrou logo um lugar para estacionar.

Ao entrar no edifício principal de engenharia, reparou numa nota na sua caixa de correio. Era de Dean Howard. Ela abriu-o rapidamente. Ele estava a pedir uma breve reunião depois da sua última aula.

"Caramba!", pensou Patty, "Dean Howard quer ver-me! Pergunto-me se é a sério. Terei feito asneira, de alguma forma?"

Teria de esperar dois dias para saber o que o reitor queria e não podia preocupar-se com isso agora, pois a aula começava dentro de 10 minutos.

Patty começou a aula explicando o desenvolvimento da teoria de Weibull e deu alguns exemplos. Ela mostrou de onde vieram o fator de escala e o declive. Patty enfatizou que uma inclinação acentuada indicava uma distribuição apertada dos dados (uma coisa boa para a previsão a partir dos dados) e que uma escala maior sugeria uma vida média mais longa. Em seguida, discutiu a importância de diferentes tipos de testes em eletrónica, como os testes de ciclo térmico e os testes de choque de queda. Como exemplo, pensou em partilhar alguns dados de ciclos térmicos acelerados para duas ligas diferentes que são utilizadas na montagem de produtos electrónicos.

Apresentou o primeiro conjunto de dados num diapositivo do PowerPoint (Figura 1).

Figura 1.

"Alguém me pode explicar estes resultados?" perguntou Patty.

Após alguns murmúrios, Karen Armstrong levantou a mão.

"Sim, Karen", respondeu Patty.

"Parece que o Alloy 2 demonstrou um desempenho superior, como se pode ver pela sua inclinação muito mais acentuada e escala ligeiramente melhor", respondeu Karen.

"Bom trabalho, Karen", respondeu Patty.

"E quanto a este ponto?" Patty perguntou enquanto apontava para o óbvio outlier da Liga 1.

Houve mais murmúrios, mas ninguém levantou a mão. Por isso, a Patty mostrou um diapositivo com o outlier removido. (Figura 2.)

"Retirei o valor atípico porque a análise de falhas mostrou que era atípico", disse Patty.

Figura 2.

"Como se pode ver, agora a liga 1 tem uma inclinação ligeiramente melhor. Isto sugere uma distribuição mais apertada e, por conseguinte, uma maior capacidade de prever o desempenho", continuou.

O murmúrio era agora muito alto e, finalmente, Scott Bryzinski levantou a mão.

"Sim, Scott?" respondeu Patty.

"Professor, parece-me batota, deixar cair um mau ponto de dados porque se afirma que não é representativo das outras amostras", explicou Scott.

Houve muitos ecos de concordância.

Patty riu-se um pouco.

"Está bem, está bem, tem razão. Não é justo censurar um ponto de dados na maioria dos casos. Isto faz parte da lição desta aula. Não censurem os dados de ânimo leve", disse Patty.

"Vamos ver os dados das ligas 3 e 4", continuou Patty. Ver Figura 3.

Figura 3.

Os alunos analisaram os dados durante algum tempo e, por fim, Diane Pompey levantou a mão.

"Sim, Diane", reconheceu Patty.

"Parecem tão iguais quanto se poderia esperar, exceto que os tamanhos das amostras são diferentes. A liga 3 tem 15 amostras e a liga 4 apenas 13 amostras, como se pode ver na coluna 'F' da 'Tabela de estatísticas'", explicou Diane.

"Bom trabalho, Diane, poucas pessoas teriam percebido essa diferença", respondeu Patty.

"Vou dizer-vos que tanto a liga 3 como a 4 tinham 15 amostras para começar o teste. O que achas que aconteceu?", perguntou a Patty.

Muito rapidamente, Fred Wilkins levantou a mão. Patty acenou-lhe com a cabeça.

"Aposto que duas das amostras da liga 4 não falharam", sugeriu Fred.

"Correto!" Patty respondeu com entusiasmo.

"Quero que todos vós dediquem alguns minutos a discutir esta situação com os que estão sentados à vossa volta. Depois, quero que votem anonimamente se as duas amostras que não falharam fazem com que a liga 4 seja igual, melhor ou pior do que a liga 3", instruiu Patty.

Após cinco minutos de discurso ruidoso, os alunos votaram num sítio Web, cujos resultados Patty pôde mostrar no seu computador portátil e projetar para a turma. Doze alunos acharam que as ligas continuavam iguais. 24 acharam que a liga 4 estava melhor e 6 acharam que a liga 4 estava pior.

"Algum comentário sobre os resultados?" perguntou Patty.

Não houve quem aceitasse.

"Vamos supor que as duas amostras que falharam foram testadas durante muito mais tempo e que acabaram por falhar num número muito elevado de ciclos, digamos 2.000. Vejamos qual seria o aspeto do gráfico de Weibull", disse Patty.

De seguida, mostrou a Figura 4.

Figura 4.

"Alguém pode explicar isso?" perguntou Patty.

Passado pouco tempo, o jovem Koh invadiu a sua mão.

"Dr. Coleman, os ciclos adicionados aumentaram significativamente a escala, mas arruinaram o declive, sugerindo muito mais dispersão nos dados. Como sugeriu anteriormente, o teste de fiabilidade consiste em esperar ter a capacidade de prever a vida útil. Com a grande diminuição do declive, a previsão torna-se muito mais difícil. Assim, a amostra 4 é provavelmente pior do que a amostra 3, apesar de ter uma grande escala." explicou Young.

"Exatamente", respondeu Patty.

"É interessante notar que, atualmente, muitos engenheiros da indústria eletrónica ignoram as amostras que não falham", continuou Patty.

A turma olhou para ela com uma cara de choque.

"Bem, é tudo até à próxima vez", disse Patty.

"Duas das alunas, Jessica Han e Mary Connor, ficaram depois da aula para falar com Patty.

"Professor, corre o boato de que vai lecionar "Processos de fabrico" no próximo semestre, é verdade? perguntou a Mary. Depois continuou: "Esperamos que sim. É o melhor professor daqui".

A Patty ficou tão comovida que começou a ficar com os olhos um pouco enevoados: "Obrigada pelo seu comentário amável, mas duvido que seja esse o caso", disse ela com a voz trémula.

Será que o Reitor vai despedir a Patty ou será que ela vai ensinar Processos de Fabrico no próximo período. Fique atento para ver.

Saúde,

Dr. Ron