Devido às complexas interdependências, configurações limitadas de redundância e ao aumento acentuado dos custos sob estados de alta confiabilidade, os sistemas de processos industriais frequentemente enfrentam dificuldades para alcançar alta disponibilidade. Este estudo combina a modelagem de blocos de confiabilidade (RBD) com uma estrutura de alocação de confiabilidade sensível ao custo, levando a uma revisão de projeto centrada na confiabilidade para o sistema de evaporação de uma estação de tratamento de águas residuais. Foram avaliadas duas configurações alternativas: série-paralelo (redundância a nível de equipamento) e paralelo-série (redundância a nível de série). Para resolver a falta de dados detalhados de custo em estágios iniciais de projeto, foi construído um índice de custo exponencial adimensional para caracterizar a relação de crescimento não linear de custos quando a confiabilidade se aproxima do limite prático. O índice foi obtido por avaliação linguística difusa e des-fuzzificação, sendo incorporado em um mecanismo ponderado de severidade-esforço-custo para decompor progressivamente objetivos de confiabilidade do nível do sistema para subsistemas e equipamentos individuais. A aplicação do método ao sistema de evaporação multissérie mostrou que, em comparação com a redundância a nível de série, a redundância a nível de equipamento aumentou a confiabilidade geral do sistema em 11,45% em três meses. O esquema de alocação proposto sempre prioriza equipamentos suscetíveis a falhas, evitando investimento excessivo em unidades com alta confiabilidade, obtendo assim objetivos de confiabilidade tecnicamente e economicamente razoáveis. O quadro integrado de RBD e alocação sensível a custo difuso oferece um método prático para projeto inicial e reforma, podendo ser usado para orientar o planejamento de esquemas de redundância, enfatizando melhorias que trazem maior benefício de confiabilidade e aumentando a resiliência operacional de sistemas de engenharia complexos.

configuração série-paralelo;k/n sistema;otimização de redundância;alocação de confiabilidade;sensibilidade ao custo