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O que significa Engenharia Robusta, Engenharia de Resiliência e Engenharia Clássica ? Como estes conceitos podem ser aplicados em Gerenciamento de Risco ?
Pesquisa
realizada pela COPPE UFRJ na área de Gerenciamento de Risco e Segurança tem
incluido os temas Engenharia Robusta, Engenharia de Resilência e Engenharia
Clássica. De uma forma prática, o
que esses conceitos representam para a segurança ?
Com base no trabalho de Santos, Venétia[1]
a consideração de fatores humanos em sistemas complexos necessitam de três
diferentes tipos de engenharia:
- Engenharia clássica, baseada numa abordagem funcional para controlar mecanismos simples de regulação;
- Engenharia resiliente, que lida com situações limite e situações incidentais, mas que ainda permanece dentro da estrutura de modelos funcionais e abordagens analíticas (durante um acidente os responsáveis pelo sistema procuram meios de recuperar a condição inicial);
- Engenharia robusta que se remete ao comportamento de sistemas complexos e distribuídos. A engenharia robusta lida com processos não–determinísticos, tais como os encontrados em situações de crise. Ela admite que o grau de degradação torna alguns sistemas irrecuperáveis e outros sistemas precisam ser criados no momento da crise para superá-la. Só esta abordagem “Robusta” permite a modelagem e simulação do processo de auto-organização e assim permite-nos avaliar o papel que as tecnologias podem ter nesta auto-organização.
Os
cenários acidentais postulados por exemplo em análises de segurança de projetos
offshore possuem grande complexidade.
Pesquisas sobre o escape e abandono de unidades offshore do tipo FPSO (Floating, Production, Storage and
Offloading) podem incluir mais de 30
grupos de cenários, cada qual composto de sub cenários muito similares porém
diferenciados por alguns parâmetros impactantes como por exemplo o turno de
ocorrência do evento (dia ou noite), o bordo do FPSO a ser utilizado no
abandono (bombordo ou estibordo), e outros.
FPSO - Floating, Production, Storage and Offloading
Os
projetos atuais, mesmo limitando as análises de evacuação ao cumprimento
prescritivo dos requisitos de normas, em teoria oferecem recursos de evacuação
que presumidamente irão atender as necessidades esperadas nos principais
cenários acidentais. Nestes limites o
controle da emergência se dará por meio de métodos e recursos de “engenharia
clássica”. Porém, por se tratarem de
análises convencionais de evacuação, o grau de informações sobre a eficiência
dos meios de escape e abandono após a evolução e degradação dos cenários
postulados é relativamente pequeno.
Portanto,
a maioria dos projetos atuais oferece sistemas de evacuação que tecnicamente
irão atender aos cenários que foram estudados de forma menos complexa, simplificados,
através de métodos e recursos de “engenharia clássica”. A degradação destes cenários para situações
onde os sistemas originais de escape e abandono se tornem indisponíveis irá
requerer da autoridade da unidade offshore (e de todas as pessoas a bordo) ações
no sentido de recuperar a funcionalidade dos sistemas afetados como, por
exemplo, rotas de fugas indisponíveis e equipamentos de segurança
inoperantes. Neste sentido, um trabalho
de “engenharia resiliente” precisará ser feito desde a origem do projeto para
prover recursos, redundâncias e ações automáticas de recuperação dos sistemas
que poderão ser atingidos. Também
precisará ser realizado um trabalho de “engenharia resiliente” a fim de
capacitar a autoridade da unidade offshore e o grupo a bordo para ações compatíveis
com este nível de degradação em condições operacionais que são adversas em
relação ao desempenho e a eficiência do elemento humano.
A
análise da pesquisa realizada na COPPE UFRJ mostrou também que cenários de
degradação ainda mais críticos e severos podem ser estabelecidos numa
emergência offshore e nestes casos extremos os principais sistemas e
equipamentos de segurança poderão se tornar além de inoperantes
irrecuperáveis. Se este estado de
evolução dos cenários postulados for alcançado, será necessário que o projeto
dos sistemas de segurança offshore da instalação ofereçam recursos de
“engenharia robusta”, ou seja, capacidade de auto-organização suficiente para
prover novos recursos considerando as reais condições em que a emergência se
desenvolve. A autoridade da instalação
offshore e o pessoal a bordo também precisarão estar treinados para essa
situação extrema, com habilidades e conhecimentos técnicos compatíveis com os
conceitos de “engenharia robusta” de modo a serem capazes de prover novos
sistemas e estratégias para escape e abandono nas novas condições de degradação
estrema da unidade offshore.
Na
medida em que as novas ferramentas de simulações computacionais são desenvolvidas
torna-se possível antecipar estes cenários mais críticos e severos para um
ambiente virtual e incluir nestas simulações aspectos de fatores humanos e
cultura de segurança. Os engenheiros
projetistas passar a poder agregar aos sistemas de segurança, o máximo possível
de correções e melhorias a nível de “engenharia de resiliência” e “engenharia
robusta” (ainda na fase de projeto). A
inclusão destas melhorias dos sistemas de escape e abandono estarão
antecipadamente incluindo recursos para que a unidade offshore ofereça resposta
em cenários onde estes sistemas percam a sua operacionalidade momentaneamente,
podendo ter restabelecida a condição inicial através de recursos de “engenharia
de resiliência”. Indo mais além, através
das simulações dos cenários ainda mais severos, estas melhorias poderão também incluir
recursos de resposta para situações em que os sistemas de escape e abandono
tenham sido completamente comprometidos, sem possibilidade de recuperação, uma
vez que as simulações poderão antecipar e identificar estas condições e
possibilitar que os projetistas trabalhem com soluções de “engenharia robusta”.
Somente simulações computacionais de escape e abandono
permitem estudar resultados detalhados em avanço, como por exemplo
o gráfico de ocupação de cada deck ao longo da emergência
permitem estudar resultados detalhados em avanço, como por exemplo
o gráfico de ocupação de cada deck ao longo da emergência
Com
estas melhorias implementadas ao projeto, a gama de cenários operacionais de
emergência tratáveis conceitualmente por “engenharia clássica” se altera do
ponto de vista da autoridade da instalação offshore e do pessoal a bordo. As soluções e melhorias incluídas no projeto
em resposta a alguns dos cenários que incluam degradação reversível ou
irreversível dos sistemas de escape e abandono, bem como as ações operacionais
requeridas, poderão ser antecipadas ainda na fase de projeto e portanto assimiladas
pelas pessoas que estarão a bordo e principalmente pela autoridade da
instalação antes que estes eventos aconteçam.
Esta antecipação e assimilação de ações em cenários severos irão, do
ponto de vista do efetivo a bordo e da autoridade da instalação offshore,
ampliar a gama de cenários com resposta operacional a nível de “engenharia
clássica” (mais simples) e reduzir a gama de cenários que requeiram respostas a
nível de “engenharia de resiliência” e “engenharia robusta” as quais demandam
muito mais habilidade das pessoas e da autoridade da instalação offshore em
situações limite e adversas. Por isso,
tanto quanto possível devem ser preferivelmente realizadas pelos engenheiros
projetistas ainda na fase de projeto o que alivia a demanda cognitiva e
operacional no caso de evento real.
Portanto
os resultados obtidos pelos pesquisadores da COPPE UFRJ no desenvolvimento de
ferramentas de simulação computacional, permitem que ações de “engenharia de
resiliência” e de “engenharia robusta” requeridas em emergências com escape e
abandono, sejam antecipadas para a fase de projeto reduzindo a demanda
cognitiva e operacional das pessoas a bordo e da autoridade da instalação
offshore durante os cenários de emergência que venham a alcançar um elevado
nível de degradação em sua evolução.
[1] Venétia Santos, Maria Cristina
Zamberlan, Bernard Pavard, IBP, 2009, Rio de Janeiro; Confiabilidade Humana e Projeto Ergonômico de
Centros de Controle de Processos de Alto Risco.
O
sucesso de um empreendimento tecnológico está associado ao respeito aos
fatores humanos, ambientais, econômicos e sociais que estão sob sua
influência. Bons valores estabelecem a boa Cultura de Segurança !