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UNIFOA CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA ENGENHARIA MECÂNICA – 8º PERIODO CYNTHIA EDUARDO VIANNA - 201720212 EDUARDA LABARBA DE OLIVEIRA - 201810090 GABRIEL GONÇALVES FERREIRA - 201810093 GIOVANA CORRÊA DA SILVA - 201720524 JEAN LOPES CASTILHO - 202010507 IGOR ALVES CURY - 201810095 ADMINISTRAÇÃO E CUSTOS INDUSTRIAIS PESQUISA 02 VOLTA REDONDA – RJ 2021 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ........................................................................................ 3 2. DESENVOLVIMENTO ............................................................................. 3 2.1 Tipos de FMEA ....................................................................................... 3 2.2 DESENVOLVIMENTO DO FMEA ........................................................... 4 3. ESTUDO DE CASO .............................................................................. 10 4. CONCLUSÃO ........................................................................................ 12 5. Referências bibliográficas .................................................................. 13 IMAGENS Figura 1 - FMEA – Formulário para análise de efeitos e modos de falha ......... 6 Figura 2 - Critérios de ocorrência. .................................................................... 7 Figura 3 - Severidade (O quão ruim é o sistema?) ........................................... 8 Figura 4 - Detecção (O cliente pode ver o problema?) ..................................... 8 3 1. INTRODUÇÃO A sigla FMEA significa “Failure Mode and Effect Analysis”. E o que é FMEA, na tradução para o português – “Análise de Modos de Falha e seus Efeitos”. Trata-se de uma metodologia que permite analisar possíveis falhas e o que sua ocorrência poderia causar dentro de uma indústria. Identifica, também, ações prioritárias de melhoria. Seu uso começou em operações militares já no final dos anos 40. O FMEA, desde então, servia para avaliar a confiabilidade de sistemas e as falhas em equipamentos utilizados. 2. DESENVOLVIMENTO 2.1 Tipos de FMEA Existem vários tipos de FMEAs utilizados no mundo todo. Dentre eles, alguns podem ser mais utilizados do que outros diferindo em alguns aspectos como forma de classificar os riscos e nomes dados aos elementos. Entretanto, todos possuem o mesmo objetivo: identificar falhas que podem causar danos em potencial ou prejuízo para o usuário do produto ou serviço oferecido. Os tipos mais comuns de FMEA são os de produto e o de processo, mas existem outros a citar: Produtos: FMEA aplicado sobre as falhas de produto, que saem do padrão e das especificações definidas em um projeto; Processos: FMEA aplicado sobre as falhas de processo, desde seu planejamento, e que geralmente são observadas após identificadas as não conformidades em produtos; Sistema: Foca nas funções globais de sistemas; Serviço: Foca em processos de manufatura e montagem. Software: Foca em funções de software. 4 É comum algumas empresas exigirem documentação FMEA para os fornecedores submeterem seus produtos à compra. Por isso a documentação da análise FMEA deve ser o mais detalhada possível. Este detalhamento também contribui para que futuras revisões sejam efetuadas com qualidade. As análises FMEAs podem precisar de dados históricos e informações importantes como: de que forma ocorreram as falhas? Como outros elementos similares falharam? E se ocorreu mudanças nas falhas após melhorias nos processos. Isto é fundamental para garantir a qualidade das análises em um processo de melhoria contínua. 2.2 DESENVOLVIMENTO DO FMEA Primeiramente, vamos definir alguns termos que são utilizados em um documento FMEA. São eles: Falha: Perda de função quando ela é necessária. Modo de Falha: Como você observa o dano causado. Efeito da falha: Resultado ou consequência da falha. Ocorrência de falha: Quantas vezes isto acontece. Severidade de falha: O quão grave é a falha quando ela ocorre? Detecção de falha: Posso encontrar a falha antes dela ocorrer? RPN: Risk priority number – É o risco calculado que fica associado ao modo de falha. O documento FMEA consiste de uma lista de componentes, funções ou serviços que podem falhar. Para cada um destes itens, são determinadas a ocorrência, os efeitos e os modos de falha para que então o risco inerente a falha possa ser calculado. O valor do risco (RPN) é um múltiplo de 3 variáveis (Ocorrência, Severidade e Detecção), sendo estas três variáveis tabeladas conforme o tipo de FMEA que está sendo utilizado. O FMEA funciona da seguinte forma: um grupo identifica as funções do produto e processo, as possíveis falhas, as causas e os efeitos derivados desta. Em seguida, é analisado o risco (RPN) que cada falha pode fornecer e então são avaliadas quais medidas de melhoria e ações corretivas podem ser aplicadas de forma a diminuir os 5 riscos analisados. Uma planilha ou documento para a análise FMEA de processo inclui os seguintes campos. Nome: Nome do componente, subcomponente ou sistema que está sendo analisado; Função: é a função que o componente ou sistema desempenha; Falha: é o evento que faz com o que o componente ou sistema perca sua função; Efeitos: Aspecto aparente que o cliente irá notar. É o que a falha provoca; Classificação da Severidade: Pode variar de Zero a Dez, sendo Zero igual a uma gravidade mínima e Dez uma gravidade máxima; Causa: Apresentação das possíveis causas para a falha ocorrer; Classificação e Frequência da Ocorrência: Pode variar de Zero a Dez, sendo Zero igual a uma frequência mínima e Dez uma frequência constante; Classificação da detecção: Pode variar de Zero a Dez, sendo Zero igual a uma detecção máxima e Dez uma detecção nula; Ações e procedimentos atuais; Ações Recomendadas; Responsabilidade; Data Prevista; Ação Tomada; Posteriormente a esta primeira rodada, são levantas as ações necessárias para poder diminuir os maiores riscos que foram calculados. Estas ações podem ser levantadas através do conhecimento e criatividade da equipe, sessões de brainstorm, etc. Após agrupar todas as alternativas, será avaliado a viabilidade das mesmas e as tarefas serão distribuídas entre os envolvidos da equipe. O documento gerado deverá ser analisado e revisado periodicamente, afim de verificar se houveram alterações no produto e processo ou mesmo se surgiram falhas não previstas durante o processo anterior. 6 Agora que sabemos como funciona a análise FMEA, vamos então ao nosso formulário e a um exemplo prático. Consideramos neste caso um simples exemplo de um motor que faz o bombeamento de água para uma caixa d’água central. Vejamos o formulário: O cabeçalho do nosso formulário deve conter todas as informações importantes como área onde o componente está localizado,o sistema ao qual ele pertence,a data de início, revisão, equipe, elaborador, etc. Isto porque como dito anteriormente, o FMEA é um documento dinâmico que com o passar do tempo sofre revisões e melhorias. Por isto é muito importante que esta documentação tenha o máximo de informações possíveis. Na primeira coluna, devemos identificar o componente. Colocamos então o tag do motor para identificar o motor exato no local e seu respectivo nome. Ele que será o objeto de análise neste formulário e todas as causas de falha levantadas serão baseadas neste motor. A função deste motor também é importante pois geralmente é a perda desta função que irá caracterizar a falha. Figura 1 - FMEA – Formulário para análise de efeitos e modos de falha 7 O nosso motor possui a função de bombear água para a caixa d’água. Para tanto ele precisa que todos os seus subcomponentes estejam em perfeitas condições. Neste exemplo, a equipe levantou quais as falhas potenciais podemocorrer. São elas: Estator – Falha de isolamento; Estator – Enrolamento danificado; Estator – Rotor Queimado; Estator – Vibração Excessiva; Estator – Rolamento Travado; Todas as falhas estão listadas na terceira coluna do nosso formulário. Note que qualquer uma das falhas listadas que possam ocorrer, fazem com que haja perda imediata da função do motor, que é bombear água para a caixa d’água. Por este motivo, podemos dizer que quando a falha ocorre, gera um efeito de falha denominado perda de fluxo. Isto foi listado na quarta coluna, como pode ser observado na figura. Com as potenciais falhas listadas, podemos agora classificar estas falhas segundo os critérios de Ocorrência, Severidade e Detecção para assim calcularmos o risco. Para encontrarmos o valor de ocorrência, basta consultarmos a tabela abaixo. Nela é possível encontramos facilmente o valor adequado: Figura 2 - Critérios de ocorrência. 8 Uma vez obtido o número da ocorrência, vamos agora obter o número para a severidade ou gravidade da falha e seu respectivo efeito. Para calcular, podemos recorrer à tabela abaixo: Agora só falta obtermos o nível de detecção para as falhas e seus efeitos e assim calcular o risco. Note que a detecção é um valor que mostra a eficiência dos controles de detecção da falha (modo de falha). Quanto maior for o valor atribuído ao índice de detecção, significa que maior será a dificuldade de detectar a falha. Figura 3 - Severidade (O quão ruim é o sistema?) Figura 4 - Detecção (O cliente pode ver o problema?) 9 Com os valores obtidos, agora é possível calcular o risco (RPN), bastando para isto multiplicar as três variáveis Ocorrência x Severidade x Detecção. É com este valor de risco que faremos o direcionamento das tratativas que cada modo de falha receberá. Vejamos: No nosso exemplo, os modos de falhas que receberam maior risco (vermelho) foram: vibração excessiva e rolamento travado. Isto quer dizer que estas falhas merecem tratativas especiais e, portanto, ações mais eficazes. Com o risco calculado um pouco menor (amarelo), podemos observar que os modos de falhas rotor queimado e enrolamento danificado também receberam tratativas para evitar a perda da função do componente. Isto porque os danos potenciais que podem ser causados por estas falhas também merecem atenção. Todas as ações precisam conter um prazo, responsável e devem ser monitoradas periodicamente a fim de avaliar novamente o risco e medir a eficácia do plano. No nosso formulário estes campos foram omitidos para visualizarmos melhor os campos mais importantes da FMEA. É importante também notar que um modo de falha (Falha de isolamento) não mereceu ações corretivas. Isto é comum acontecer pelos seguintes motivos: o risco obtido foi baixo e as empresas em geral possuem limitações de recursos e equipe para tratar todas as falhas. Lembre-se sempre que no intuito de aplicarmos formas de controles muito rígidos, podemos aumentar muito os custos para tal, de maneira com que a ocorrência da falha passe a ser menos custosa do que a tratativa para que ela não ocorra. O FMEA nos mostra que podemos sim correr riscos calculados, desde que saibamos quais são estes riscos e estejamos dando prioridade a riscos mais importantes. Devemos ficar sempre atentos no fato de que um risco baixo pode se tornar alto e um alto, que esteja sendo tratado pode vir a ser menos prioritário com o passar do tempo. Por este motivo é importante que todos os modos de falha sejam listados e monitorados constantemente. O formulário deve sofrer atualizações constantes e as ações revisadas com o tempo. 10 3. ESTUDO DE CASO Uma linha de produção que produz diferentes modelos de veículos tem grande variabilidade de peças a serem montadas em determinadas ocasiões, como por exemplo, a montagem da coluna de direção. A montagem da coluna de direção é um processo crítico dentro de uma montadora de carros, já que muito dos equipamentos de segurança como o airbag e comando de setas são montados nessa peça. Por isso, neste estudo de caso, realizado em uma montadora de veículos, dois processos serão analisados, processo da pré-montagem do comando de setas na coluna de direção, e a montagem da coluna de direção no veículo. 1 – Pré-Montagem da coluna de direção. Atividade: Fixar comando de setas no suporte da coluna de direção. 2 – Montagem da coluna de direção. Atividade: Fixar a coluna de direção no veículo. FMEA Time de trabalho Item 1 Pré-Montagem de coluna de direção. Montar componentes de comando de setas. Pré montagem na coluna de direção errada. Comando de setas ser fixado de forma errada. 7 Falta de conferência do codigo da peça. 5 Verificação de alinhamento do comando de seta. 10 350 Criação de um sistema automatico de conferência de códigos. Engenharia de Produção Adicionado ao processo um sistema automatico que confere todos os codigos. 7 1 1 7 2 Montagem da coluna de direção no veículo Montar coluna de direção no veículo. Fixação da coluna de direção no veículo sem conferência de códigos. Ocorrencia de ruídos dentro da cabine. 8 Falta de conferência do codigo da peça. 5 Detectado no teste de rodagem do veículo. 3 120 Criação de um sistema automatico de conferência de códigos. Engenharia de Produção Adicionado ao processo um sistema automatico que confere todos os codigos. 8 1 1 8 3 0 0 João 30/10/2021 Sev Ocor Detec R.P.N. Montadora de carros Engenharia Modo de falha potencialFunçãoComponente ou processo a ser investigado Detec R.P.N. Ocor Sev Resultado das ações tomadasAções recomendadas ResponsabilidadeControlesCausa Potencial / Mecanismo de FalhaEfeito potencial Preparado por Data Revisado Empresa Departamento Título Responsável Gerente Analíse de falha referente a coluna de direção. Engenharia de processos João 12 4. CONCLUSÃO Ao trabalhar com a análise FMEA a empresa tende a: realizar um processo produtivo com maior qualidade; trabalhar com maior confiabilidade e segurança; trabalhar com menor custo e menores avarias; diminuir a probabilidade de falhas nos processos e produtos. Com vimos, FMEA é uma técnica analítica utilizada por um time de pessoas como uma maneira de garantir que, até a extensão possível, os modos potenciais de falha e suas causas/mecanismos associados tenham sido considerados e localizados. Na sua forma mais rigorosa, a FMEA é um sumário do conhecimento de pessoas (incluindo uma análise de itens que poderiam falhar baseado na experiência e em assuntos passados) de como um produto ou processo é desenvolvido. Assim, é fundamental que a equipe que compõe o time seja qualificada e o mais diversificada possível. Como resultado, a FMEA impacta diretamente no retorno financeiro da empresa que reduz ou elimina falhas e desenvolve ações e procedimentos para lidar com os riscos. Do ponto de vista dos funcionários que trabalham na empresa, como a FMEA é uma ferramenta que estimula o trabalho em equipe, ela possibilita ganhos motivacionais obtidos a partir da colaboração e o comprometimento das pessoas, que, juntas podem desenvolver uma atividade em prol do futuro da organização e de si mesmas. 13 5. Referências bibliográficas https://www.citisystems.com.br/fmea-processo-analise-modos-falhas- efeitos/ https://www.siteware.com.br/processos/fmea-exemplo-pratico/ https://smartplanilhas.com.br/planilha-gratuita/formulario-folha-do- fmea-em-excel/ PESQUISA 02 - FMEA Modelo de FMEA PESQUISA 02 - FMEA