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FMEA Confiabilidade de Produtos e Processos Engenharia de Produção - PUC Minas Prof. Hendrigo Batista Introdução FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) ou Análise do Modo e Efeito de Falhas. Desenvolvida para operações militares americanas nos anos 40, sendo adotada pelo programa Apollo da NASA e pela indústria automobilística. Análise crítica de projetos de produto e processos, buscando evitar que falhas ocorram. Introdução Método sistemático de identificação e prevenção de problemas de sistemas, produtos e processos antes que ocorra. Ferramenta de análise qualitativa e mensuração quantitativa para priorização de ações. Objetivo Identificar todos os modos de falha em potencial de um projeto. Identificar as possibilidades de falhas catastróficas e críticas o mais cedo possível, levantando causas e efeitos. Implantar ações para reduzir ou eliminar as falhas, aumentando a confiabilidade. Vantagens Detecta e elimina problemas potenciais em máquinas, em processos e em produtos. Considera o impacto para o cliente, melhorando sua satisfação. Aumento da qualidade e ganho de eficiências internas, com maior estruturação, padronização e conhecimento dos processos. Prioriza ações a fim de diminuir a probabilidade de ocorrência de falhas e dos riscos associados. Tipos D-FMEA: FMEA de projeto/design. Análise de falhas associadas à funcionalidade do produto ou serviço. Concentra esforços no produto, componente, peças e subsistemas. Tipos P-FMEA: FMEA de processo. Análise de falhas associadas a um processo produtivo. Falha no processo é definida como toda ocorrência que pode comprometer a qualidade do produto. Concentra esforços nos processos de manufatura através dos quais os produtos são construídos. Etapas de uma FMEA A análise FMEA envolve o preenchimento de tabelas em etapas, contendo inicialmente um cabeçalho com: Número da FMEA; Identificação do item; Modelo do item; Departamento responsável; Dados do coordenador do estudo; Dados dos participantes; Data do documento. 1) Nome do componente (ou processo) Identifique o componente ou etapa do processo de forma clara e concisa; Exemplo: forjamento da peça 2) Função Descrição concisa e exata da tarefa que o item deve desempenhar. Se houver mais de uma função, listá-la separadamente. Exemplo: conformação do perfil da peça. 3) Tipo (modo) de falha Descrição das formas potenciais pelas quais o produto/processo pode falhar (brainstroming). Qualquer modo de falha cuja probabilidade de ocorrência não for praticamente nula deve ser listado. Modos de falha típicos são: fissura, deformação, vazamento, curto-circuito, fratura, oxidação, afrouxamento, quebra, desgaste, corrosão, contaminação etc. Deve ser expressa em termos físicos e não em termos que o cliente observa. “amplificador com fonte de alimentação queimada” e não “amplificador não funciona”. 4) Efeito da falha É a consequência da ocorrência do tipo (modo) de falha listado anteriormente (brainstorming). Deve ser descrito em função daquilo que o cliente pode observar ou experimentar, lembrando que o cliente pode ser interno ou externo. Um modo de falha pode ter mais de um efeito. Pode ser local (não afeta outros componentes) ou global (pode afetar outros componentes). Típicos efeitos potenciais de falha são: ruído, aspecto desagradável, vibração, folga, operação intermitente, falta de operação, odor desagradável, queima do circuito, perda do controle, vazamento de ar. 5) Causa da falha Descrição simples e concisa das causas que podem dar origem ao tipo de falha considerado (brainstorming e diagrama de causa e efeito podem ajudar). Deve ser feita para cada tipo de falha. Exemplo: aquecimento excessivo, desgaste de máquinas, tratamento térmico inadequado. 6) Controles atuais Medidas de controle existentes, que objetivam prevenir a ocorrência ou detectar as falhas ocorridas e impedir que cheguem ao cliente. Exemplo: gráficos de controle, inspeção por amostragem, análise química, confrontação com normas técnicas. 7) Índice de Ocorrência (O): É definido em função da chance de ocorrência de uma causa da falha e dela resultar o modo de falha no produto/processo em um intervalo de tempo. Valor de 1 a 10, no qual 1 está associado a uma baixíssima chance de ocorrência (praticamente nula) e 10 a uma altíssima chance de ocorrência (quase inevitável). Nunca Raramente Muito Baixa Baixa Moderada para Baixa Moderada Moderada para Alta Alta Muito Alta Sempre 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8) Índice de Gravidade (G): Deve refletir a avaliação das consequências que o cliente sofre (efeito) assumindo-se que um tipo de falha ocorreu. Valor de 1 a 10, no qual 1 está associado a uma baixa gravidade (cliente muitas vezes nem nota a ocorrência) e 10 a uma alta gravidade (comprometendo a segurança ou envolvendo infrações a regulamentos). Nunca Raramente Muito Baixa Baixa Moderada para Baixa Moderada Moderada para Alta Alta Muito Alta Sempre 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9) Índice de Detecção (D): Assumindo que a falha ocorreu, este índice é construído com base na estimativa desta falha ser detectada pelos controles atuais antes de chegar ao cliente. Valor de 1 a 10, no qual 1 está associado a uma alta chance de se detectar a falha e 10 a uma baixa chance de se detectar esta falha e ela chegar ao cliente. Ordem inversa ao índice de ocorrência (O) e Gravidade (G). Nunca Raramente Muito Baixa Baixa Moderada para Baixa Moderada Moderada para Alta Alta Muito Alta Sempre 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 10) Índice de Risco (NPR): Número de Prioridade de Risco (NPR). É calculado pelo produto dos três índices anteriores, variando de 1 a 1000. NPR = O.G.D É utilizado na priorização da tomada de ação. É uma forma prática de priorizar as falhas e avaliar quais providências devem ser tomadas primeiramente. 11) Ações Recomendadas: Identifica o que deve ser modificado nos processos de controle atuais. Todas as ações precisam conter prazo e responsável. 12) Ações Tomadas: Após o prazo estipulado, uma nova avaliação é realizada. Verifica-se o que foi realizado. Recalcula-se o NPR com os novos valores de ocorrência, gravidade e detecção. Cymbalista (1992) apud Freitas (1997) Referências FOGLIATTO, Flavio S.; RIBEIRO, José L. D. Confiabilidade e Manutenção Industrial. Rio de Janeiro: Elsevier, 2009. ISBN 978-85-352-3353-7 Freitas, Marta A., e Enrico Antônio Colosimo. Confiabilidade: análise de tempo de falha e testes de vida acelerados. Escola de Engenharia da UFMG/Fundação Christiano Ottoni, 1997. Dúvidas?