FMEA - A Análise de Modos de Falha e Efeitos ou Failure Mode and Efect Analysis (FMEA) é uma ferramenta que busca evitar, por meio da análise das falhas potenciais e propostas de ações de melhoria, que ocorram falhas no projeto do produto ou do processo. Logo, o objetivo é detectar falhas antes que o produto seja produzido.
A FMEA é realizada por meio de uma minuciosa análise quantitativa ou qualitativa do sistema, de seus elementos que identifica as possibilidades de falha de um equipamento ou sistema, assim como os futuros efeitos para o sistema, para o meio ambiente e para o próprio componente.
Também é possível estimar as taxas de falha, visando a implementação de mudanças e alternativas para o aumento da confiabilidade do sistema.
As técnicas de análise, como a FMEA ou de qualquer outra, pressupõe conhecimento do sistema, assim como a compreensão da função e objetivos do mesmo.
Também, deve-se identificar as restrições para sua operação, além dos limites que podem representar sucesso ou falha.
Um bom conhecimento do sistema é premissa básica à aplicação bem sucedida de qualquer técnica, seja de identificação de perigos, análise ou avaliação de riscos.
Em seguida, procede-se a identificação de componentes ou conjuntos que representam situações críticas para a finalidade do produto ou para a segurança do operador.
Portanto, esses componentes críticos devem receber especial atenção, recebendo uma análise mais completa e pormenorizada. A FMEA mostra-se eficiente quando aplicada a sistemas elementares e de falhas triviais.
Porém, em sistemas mais complexos, recomenda-se o uso de outras técnicas, como por exemplo, a análise de árvore de falhas.
Portanto, a metodologia FMEA pode proporcionar para a empresa uma forma sistemática para catalogar informações sobre as falhas dos produtos/processos, assim como levar a um melhor conhecimento dos problemas nos produtos/ processos.
Ações de melhoria no projeto do produto/processo podem ser desenvolvidas baseadas em dados, levando a uma melhoria contínua.
Também pode haver reflexos na diminuição de custos por meio da prevenção de ocorrência de falhas.
Objetivos da FMEA Apesar de ter sido desenvolvida com um enfoque no projeto de novos produtos e processos, a metodologia FMEA, pela sua grande utilidade, passou a ser aplicada de diversas maneiras, de acordo com De Cicco e Fantazzini (2003), tais como:
• Revisão sistemática dos modos de falhas de um componente para garantir danos mínimos ao sistema.
• Determinação dos efeitos que tais falhas terão em outros componentes do sistema.
• Determinação dos componentes cujas falhas teriam efeito crítico na operação do sistema (falhas de efeito crítico).
• Cálculo da probabilidade de falhas de montagem, subsistemas e sistemas, a partir da probabilidade de falha de seus componentes.
• Determinação de como podem ser reduzidas as probabilidades de falhas de componentes, montagens e subsistemas, através do uso de componentes com confiabilidade alta.
Aplicações da FMEA
Pode-se aplicar a análise FMEA, de acordo com De Cicco e Fantazzini (2003), nas seguintes situações:
• Para diminuir a probabilidade da ocorrência de falhas em projetos de novos produtos ou processos.
• Para diminuir a probabilidade de falhas potenciais que ainda não tenham ocorrido em produtos/processos já em operação.
• Para aumentar a confiabilidade de produtos ou processos já em operação por meio da análise das falhas que já ocorreram.
• Para diminuir os riscos de erros e aumentar a qualidade em procedimentos administrativos.
Procedimentos utilizados Para uma análise detalhada desse método, será utilizado o modelo descrito a seguir, baseado em De Cicco e Fantazzini (2003), em que serão registradas as informações e dados relativos aos sistemas ou subsistemas em estudo.
Esse modelo é apenas uma das formas de representação das muitas existentes, cabendo a cada empresa idealizar a que melhor se adapte a ela.
NPR é o produto da severidade, ocorrência e detecção. Avaliado como em um diagrama de Pareto.
Na ocorrência de uma nota ALTA de severidade, especial atenção deve ser dirigida a essa falha independente do valor do NPR.
Para o preenchimento das entradas nas várias colunas desse modelo, adotam-se os seguintes procedimentos, de acordo com Souza (2012):
a) Divide-se o sistema em subsistemas que podem ser efetivamente controlados.
b) Traçam-se diagramas de blocos funcionais do sistema e de cada subsistema com a finalidade de se determinar seus inter-relacionamentos e de seus componentes.
c) Prepara-se uma listagem completa dos componentes de cada subsistema, registrando-se, ao mesmo tempo, a função específica de cada um deles.
d) Determina-se, através da análise de projetos e diagramas, os modos de falha que poderiam ocorrer e afetar cada componente.
Devem ser considerados quatro modos de falha:
• Operação prematura.
• Falha em operar num tempo prescrito.
• Falha em cessar de operar num tempo prescrito.
• Falha durante a operação. Frequentemente, haverá vários modos de falhas para um único componente, alguns dos quais apresentam a possibilidade de gerar acidentes, enquanto outros não. Dessa forma, as falhas são consideradas como eventos independentes, e não relacionadas entre si no sistema, com exceção dos efeitos subsequentes que possam produzir. A probabilidade de falha do sistema ou subsistema será igual à probabilidade total dos modos de falha. E devem ser eliminadas as taxas de falha relativas aos modos de falha que não geram acidentes.
e) Indicam-se os efeitos de cada falha específica sobre outros componentes do subsistema e, também, como cada falha específica afeta o desempenho total do subsistema em relação à sua missão.Na ocorrência de uma nota ALTA de severidade, especial atenção deve ser dirigida a essa falha independente do valor do NPR.
Para o preenchimento das entradas nas várias colunas desse modelo, adotam-se os seguintes procedimentos, de acordo com Souza (2012):
a) Divide-se o sistema em subsistemas que podem ser efetivamente controlados.
b) Traçam-se diagramas de blocos funcionais do sistema e de cada subsistema com a finalidade de se determinar seus inter-relacionamentos e de seus componentes.
c) Prepara-se uma listagem completa dos componentes de cada subsistema, registrando-se, ao mesmo tempo, a função específica de cada um deles.
d) Determina-se, através da análise de projetos e diagramas, os modos de falha que poderiam ocorrer e afetar cada componente.
Devem ser considerados quatro modos de falha:
• Operação prematura.
• Falha em operar num tempo prescrito.
• Falha em cessar de operar num tempo prescrito.
• Falha durante a operação. Frequentemente, haverá vários modos de falhas para um único componente, alguns dos quais apresentam a possibilidade de gerar acidentes, enquanto outros não. Dessa forma, as falhas são consideradas como eventos independentes, e não relacionadas entre si no sistema, com exceção dos efeitos subsequentes que possam produzir. A probabilidade de falha do sistema ou subsistema será igual à probabilidade total dos modos de falha. E devem ser eliminadas as taxas de falha relativas aos modos de falha que não geram acidentes.
f) A gravidade de cada falha específica é estimada de acordo com as categorias ou classes de risco, apresentadas anteriormente.
É possível acrescentar outra coluna ao modelo, em que serão estimados para cada modo de falha específico os Tempos Médios Entre Falhas (TMEF).
Poderá ser utilizada uma classificação de taxas de falha como a seguinte:
É possível acrescentar outra coluna ao modelo, em que serão estimados para cada modo de falha específico os Tempos Médios Entre Falhas (TMEF).
Poderá ser utilizada uma classificação de taxas de falha como a seguinte:
A estimativa das taxas de falha poderá ser realizada através de taxas genéricas
desenvolvidas a partir de testes realizados pelos fabricantes dos componentes,
pela comparação com equipamentos ou sistemas similares ou com auxílio de
dados de engenharia.
g) Indicam-se os métodos de detecção de cada falha específica, e as possí- veis ações de compensação que deverão ser adotadas para eliminar ou controlar cada falha específica e seus efeitos.
g) Indicam-se os métodos de detecção de cada falha específica, e as possí- veis ações de compensação que deverão ser adotadas para eliminar ou controlar cada falha específica e seus efeitos.
Essas ações podem traduzir medidas de prevenção total ao tipo de falha;
medidas de prevenção total de uma causa de falha; medidas que dificultam a
ocorrência de falhas; medidas que limitam o efeito do tipo de falha; medidas
que aumentam a probabilidade de detecção do tipo ou da causa de falha.
Deve-se analisar a viabilidade de cada medida e então definir as que serão implantadas.
Deve-se analisar a viabilidade de cada medida e então definir as que serão implantadas.
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