As redes de transporte metroferroviário são utilizadas com muita frequência e desempenham um papel importante no transporte de milhares de pessoas. As condições operacionais estão cada vez mais rigorosas de maneira a facilitar os serviços de transporte, aumentar a densidade de trens por hora, oferecer mais horas operacionais e ter a pontualidade melhorada. Estas condições conflitam com a programação e execução de manutenção eficiente e podem, em longo prazo, levar a um aumento da necessidade de manutenção e renovação.
As regulamentações implicam cada vez mais restrições, relacionadas à segurança ferroviária, segurança do trabalho e os níveis de ruído. Além dos requisitos de desempenho crescente, os gestores de infraestrutura são frequentemente confrontados com ativos usados, atrasos na manutenção e dificuldade de acesso aos sistemas para a
construção e modernização (por exemplo, para aumentar a capacidade das vias e instalação de nova tecnologia).
O sistema metroferroviário mostra-se um sistema complexo. Em primeiro lugar, as operações e a infraestrutura influenciam-se de vários modos. A qualidade dos trens (material rodante) influencia o desgaste da infraestrutura e, portanto, as quantidades de manutenção e renovação necessárias. Aqui no caso estudado, a única infraestrutura avaliada é a via permanente, no entanto um material rodante com problemas pode gerar vibrações que danificam as estruturas civis, pontes e demais estruturas que recebam esta vibração indesejada.
Em segundo lugar, as falhas de infraestrutura, como também as manutenções bens planejadas, tendem a influenciar a confiabilidade das operações. Um aspecto importante da infraestrutura metroferroviária é que os ativos têm expectativa de vida longa e uma vez instalado é muito caro e complicado alterar o projeto inicial. Decisões em projeto e manutenção, assim, passam a ter um impacto duradouro. Se, por exemplo, a manutenção preventiva é reduzida sistematicamente, os ativos podem desgastar-se de forma rápida e isso pode resultar em custos elevados de manutenção (JOVANOVIC, 2004).
Os trilhos sofrem a ação de forças de atrito causada por trens e os efeitos do meio ambiente. Assim, as vias exigem manutenção regular, a fim de funcionar corretamente. Existem várias operações de manutenção que visam aumentar a vida útil do trilho, embora, em alguns casos, nenhuma dessas operações seja suficiente e toda a seção da via precisa ser renovada.
As áreas responsáveis pela manutenção utilizam diferentes proporções de manutenção regular e de renovação, com pouco consenso sobre qual a melhor combinação entre as ações (GRIMES; BARKAN, 2006).
O momento certo de realizar a manutenção ou renovação das vias é crucial para que um trabalho eficiente e adequado seja planejado, aumentando a vida útil dos componentes da via. Considerando a realização de manutenção e renovação muito tarde certamente existe uma condição insegura. Como a via envelhece os custos de manutenção e de renovação de aumentam.
O aumento da demanda por transporte metroferroviário requer o aporte de recursos financeiros para serem utilizados na manutenção de via. A redução de custos e
melhor controle dos processos de manutenção, portanto, aumentam a eficiência do sistema. O sistema de gestão da infraestrutura exige o conceito de diagnóstico, ou seja, uma abordagem baseada na condição, bem como a análise de criticidade e urgência de todos os principais componentes de infraestrutura.
A via permanente e os aparelhos de mudança de via (AMVs) estão sujeitos à fatores que agem na alteração da geometria da via e nos materiais da via de uma forma exponencial, imputados pela ação do material rodante e de variações ambientais. Estes fatores causam o deslocamento lateral e longitudinal da via e, assim, os componentes da via estão expostos à fadiga, corrugação, desgaste, abrasão, defeitos e danos. Além disso, nas curvas de raio pequeno, muitas vezes a corrugação apresenta-se a taxas muito altas.
É muito importante determinar estas degradações nos estágios iniciais, porque o estado das vias determina a segurança e conforto do transporte. Há uma série de pesquisas sobre a deterioração linha férrea. As pesquisas têm especialmente focado em acomodação do lastro, desgaste de trilhos e desgaste e fadiga de superfície de trilhos. Esta diversidade demonstra que a degradação da via é um processo complexo. Estes modelos de degradação foram revistos e discutidos por Öberg (2006). Geralmente os modelos de degradação podem ser categorizados conforme segue:
Modelos de degradação devido ao deslocamento lateral;
Modelos de degradação devido ao desgaste e fadiga de contato; Modelos Generalizados de degradação;
Modelos de degradação em função da mudança de condições do tráfego; Planejamento auxiliado por computador e ferramentas de predição.
5.1.1 A manutenção
A política de manutenção, incluindo a modelagem e aperfeiçoamento, tem como objetivo a realização da manutenção preventiva ou corretiva de maneira a minimizar o custo total de intervenções e/ou maximizar o tempo de vida do ativo (BARROS, 1998).
Portanto, os gestores precisam de ferramentas de análise e planejamento da manutenção que lhes permitam analisar sistematicamente e melhorar as necessidades orçamentais, minimizar os custos totais para os níveis necessários de confiabilidade,
manutenibilidade, disponibilidade e segurança do sistema, e garantir a qualidade dos ativos ferroviários em longo prazo.
Os seguintes componentes podem ser distinguidos para a gestão da manutenção: a. Registro de ativos. O primeiro passo na gestão da manutenção é o de estabelecer
um cadastro completo de ativos que é capaz de ligar medições da qualidade da infraestrutura, histórico de manutenção e dados de transporte (tonelagem) com a localização de ativos e o ativo específico.
b. Conceitos de manutenção. Os padrões de degradação e de falhas e métodos de reparação devem ser conhecidos (MTTR, do inglês Medium Time To Repair e MTBF, do inglês Medium Time Between Failures), a fim de planejar tarefas de inspeção e manutenção. Conceitos de manutenção são desenvolvidos através de uso do Modo de Falha Análise de Efeitos (FMEA) (MOUBRAY, 1997)
c. Análise de custo do ciclo de vida (LCC, do inglês Life Cycle Costs). Para obter a relação custo-benefício ideal entre investimento e manutenção, deve ser aplicada a análise de custo do ciclo de vida. Conceitos de manutenção, pareceres de peritos adicionais e os dados empíricos são as fontes de informação. Um sistema de apoio à decisão deve facilitar a estimativa dos custos do ciclo de vida em diferentes condições operacionais, a fim de testar a robustez da solução escolhida (ZOETEMAN, 2001b).
d. Planejamento de trabalho assistido por computador. Um sistema de planejamento deve auxiliar na priorização e programação das atividades de manutenção e renovação em médio prazo, bem como o planejamento de materiais e recursos, de pessoal e máquinas.
O desenvolvimento do registro de ativos é difícil de realizar. No entanto, devido ao aumento da pressão para reduzir os orçamentos é essencial a transparência das decisões de manutenção para melhorar a qualidade. É necessária uma abordagem que possa apoiar os tomadores de decisão de forma adequada. Neste trabalho, o conceito e utilização de um sistema de apoio à decisão (DSS), com base de cálculo de custos do ciclo de vida (LCC) é discutido, o que deve ajudar os decisores na análise dos custos de infraestrutura e desempenho esperados.
A análise do custo do ciclo de vida fornece os conceitos teóricos necessários para equilibrar os custos em curto prazo e longo prazo e o desempenho. A análise do custo do ciclo de vida é definida como uma avaliação econômica de um item, sistema ou instalação e suas alternativas de projeto, considerando todos os custos significativos sobre a vida econômica, expressa em termos de unidades monetárias equivalentes (ASIEDU; GU, 1998).
5.1.2 Análise da decisão
Apesar da importância da tomada de decisões a formação nesta área de conhecimento ainda é pequena. Assim, contamos com a experiência para acumular conhecimento tácito e qualitativo sobre decisões. No entanto, a experiência é, por vezes, ineficiente, e agrega junto com as boas práticas, os maus hábitos. (HAMMOND; KEENEY; RAIFFA, 2002)
A tomada de decisão é uma das coisas difíceis na vida. A tomada de decisão verdadeira não ocorre quando define-se exatamente o que fazer, mas quando ainda não é conhecido o que fazer (MCNAMEE; CELONA, 2001). Quando valores conflitantes devem ser equilibrados, situações complexas carecem de classificação, a incerteza é real e deve- se lidar com esta questão, é quando o ponto de tomada de decisão é alcançado.
A análise de decisão é uma disciplina normativa, o que significa que ela descreve
como as pessoas devem, logicamente, tomar decisões. Especificamente, corresponde como as pessoas tomam decisões em situações simples e mostra como esse comportamento deve, logicamente, ser estendido a situações mais complexas (WATSON, 1987).
De uma forma generalizada, estes conceitos básicos da tomada de decisão foram levados em consideração na proposta do sistema de suporte a decisão descrita neste trabalho.