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FMEA - Análise de modos de falhas e efeitos Implantação da metodologia em uma empresa componentes Alexandre Claudiane Bastos Fernanda Juarez Medeiros Lucas Curcino Welton Conceição Introdução “A FMEA é uma técnica indutiva, estruturada e lógica para identificar e/ou antecipar a(s) causa(s) e efeitos de cada modo de falha de um sistema ou produto” (LAFRAIA, 2001) “Pode ser usada como ferramenta de comunicação para identificar a importância das características do produto e do processo, suas funções e os efeitos das falhas” (LAFRAIA, 2001) 3 introdução Implementação do FMEA: Reconhecer e avaliar as falhas Identificar os efeitos das falhas Determinar ações para eliminar ou reduzir a ocorrência Documentar todo o processo introdução Os tipos de FMEA: Produto: Processo: Etapas da fmea para a sua implantação Pré-requisitos para a análise: Determinação das funções do produto: Análise funcional, Requisitos de desempenho. Desenvolvimento de diagramas de blocos: Hierarquia, funcionalidade, confiabilidade. Etapas da fmea para a sua implantação Campo 1: Identificação da FMEA: Produto ou Processo Campo 2: Dados de registro: Campo 3: Item Campo 4: Nome do componente ou Etapa do processo Campo 5: Função do componente ou processo Etapas da fmea para a sua implantação Identificação do Modo de Falha: Falha Definição do modo de falha: O Modo de Falha Potencial é definido como a maneira pela qual um componente, subsistema ou sistema potencialmente falharia ao cumprir a função requerida, seja em projeto, processo ou produto. O modo de falha potencial pode ser também a causa de uma falha potencial em um sistema ou subsistema de um nível superior, ou ser o efeito de um componente em um nível inferior. Etapas da fmea para a sua implantação Modo de Falha: Liste cada modo de falha potencial para o item e sua função. Assume-se que a falha pode ocorrer, mas não necessariamente vai ocorrer. O ponto de partida recomendado é a análise crítica de problemas passados e a discussão em equipe Exemplos de falhas a serem consideradas: Falha já ocorridas antes em itens similares; Falhas já observadas na falta de manutenção preventiva; Falhas não ocorridas e que podem ocorrer de fato; Falhas improváveis com consequências catastróficas; Etapas da fmea para a sua implantação Identificação das causas básicas da falha Causa básica é: Processo químico ou físico; Defeito de projeto; Defeito de qualidade; Uso indevido Ou outros processos que preceda a falha. IDENTIFICAÇÃO DOS EFEITOS DAS FALHAS Efeito são falhas e a consequência que o modo de falha tem sobre a operação, função ou estado de um item. Os efeitos da falha podem ser classificados como local, sobre o nível superior ou sobre o sistema total. Ao descrever os efeitos deve-se descrever a evidência de como a falha se manifesta. O efeito deve ser descrito como se nenhuma medida de manutenção/projeto fosse feita para prevenir a falha. EFEITO x MODO DE FALHA “Um modo de falha pode ter mais de um efeito, relacionar todos eles”. IDENTIFICAÇÃO DOS EFEITOS DAS FALHAS USUÁRIO X MECÂNICO X TÉCNICO EM ELETRÔNICA X FABRICANTE NÍVEL DE ANÁLISE EFEITO MODO DE FALHAS CAUSA PROCESSO DE FABRICAÇÃO EFEITO-O microprocessador eletrônico apresentou defeito MODO DE FALHA- O processo de fabricação do microprocessador foi defeituoso CAUSA – Preparação indevida do equipamento de fabricação USUÁRIO EFEITO- Chegar atrasado em compromisso MODO DE FALHA- Parada de carro CAUSA- Motor parou de funcionar e não parte TÉCNICO EM ELETRÔNICA EFEITO- Motor parou de funcionar e não parte MODO DE FALHA- Falha no módulo eletrônico de gerenciamento do motor CAUSA- O microprocessador eletrônico apresentou defeito MECÂNICO EFEITO- Parada de carro MODO DE FALHA- Motor parou de funcionar e não parte CAUSA– Falha no módulo eletrônico de gerenciamento do motor FABRICANTE EFEITO- Falha no módulo eletrônico de gerenciamento do motor MODO DE FALHA- O microprocessador eletrônico apresentou defeito CAUSA– O processo de fabricação do microprocessador foi defeituoso ANÁLISE DE CRITICIDADE O modo de falha tem efeito sobre a SEGURANÇA se a perda da função ou outro dano que possa ferir ou matar alguém ou se algum requisito ambiental não for atingido. Quando falamos de segurança, é importante fazer a distinção entre o perigo e o risco. O risco é composto de duas partes: O perigo provável, iminente Chance de ocorrer perdas ou danos Risco (tradução para o inglês Risk, hazard) é uma ou mais condições de uma variável com potencial necessário para causar danos. Expressa a combinação da probabilidade de ocorrência de um evento anormal ou falha e a severidade das consequências que o evento ou falha venha causar ao sistema, usuários ou ao meio. ANÁLISE DE CRITICIDADE Gerência de Risco é qualquer técnica usada para minimizar a probabilidade de ocorrência de um evento ou falha ou reduzir a severidade de suas consequências. Análise de Risco (Análise de Criticidade) é o processo ou procedimento para identificar, caracterizar, quantificar e avaliar os riscos e seu significado. Gerência de risco / Análise de risco Ocorrências É a freqüência com que um Modo (Tipo) de Falha ocorre, devido a uma ou várias causas. O índice de ocorrência tem um significado mais importante que apenas seu valor. A única maneira de reduzi-lo é impedir que a causa aconteça. A tabela a seguir deve ser utilizada para indicar o Índice de Ocorrência bem como garantir a consistência da formação do RPN (Número de prioridade de risco). Nos processos em que existe a inspeção 100% como operação de rotina, deve-se considerar para determinação do Índice de Ocorrência, as rejeições detectadas na inspeção 100%. A inspeção não diminui a freqüência com que a falha ocorre. Probabilidade da falha Taxas de falhas possíveis Ppk Índice de ocorrência Muito alta: Falhas persistentes 1 em 10 < 0,55 10 1 em 20 0,55 9 Alta: Geralmente associada a processos similares aos anteriores que apresentaram falhas freqüentes 1 em 50 0,78 8 1 em 100 0,86 7 Moderada: Geralmente associada a processos similares aos anteriores que apresentaram falhas ocasionais mas não em maiores proporções. 1 em 200 0,94 6 1 em 500 1,00 5 Baixa: Associada a processos similares que apresentaram poucas falhas 1 em 1000 1,10 4 1 em 10000 1,20 3 Remota: Falha improvável. Processos quase idênticos, nunca apresentará falha 1 em 20000 1,33 2 1 em 1.000.000 167 1 Ocorrência Efeito Critério - Severidade do Efeito Índice de Severidade Perigoso - Sem advertência Pode pôr em perigo o operador da máquina ou montador. O modo de falha potencial afeta a segurança na operação do veículo e/ou envolve não-conformidade com a legislação governamental. A falha ocorrerá sem aviso prévio 10 Perigoso - Com advertência Pode pôr em perigo o operador da máquina ou montador. O modo de falha potencial afeta a segurança na operação do veículo e/ou envolve não-conformidade com a legislação governamental. A falha ocorrerá com aviso prévio 9 Muito alto Grande interrupção na linha de produção ou impossibilidade de montagem. Cliente muito insatisfeito. 8 Alto Pequena interrupção na linha de produção ou impossibilidade de montagem. Cliente muito insatisfeito. 7 Moderado Pequena interrupção na linha de produção. Grande parte ou todos os produtos deve ser selecionado. Cliente sente desconforto. 6 Baixo Pequena interrupção na linha de produção. Uma parte dos produtos deve ser selecionada. O cliente sente alguma insatisfação. 5 Muito baixo Pequena interrupção na linha de produção. O produto deve ser selecionado e uma parte retrabalhada. Defeito notado pela maioria dos clientes. 4 Menor Pequena interrupção na linha de produção. Uma parte dos produtos deve ser retrabalhada, mas fora da estação de trabalho. Defeito notado pela média dos clientes. 3 Muito menor Pequena interrupção na linha de produção. Uma parte dos produtos deve ser retrabalhada, dentro da estação de trabalho. Defeito notado por alguns clientes. 2 Nenhum Não afeta a performance do produto e não prejudica o processo. 1 Etapas da fmea para a sua implantação Modo de Falha Os modos de falha mais usuais são: A – Falha em operar no instante previsto B – Falha em cessar de operar no instante previsto; C – Operação prematura D – Falha em operação A, B e C – Modo intermitente D – Operação contínua Etapas da fmea para a sua implantação Probabilidade de detecção: É a probabilidade que a falha seja detectada antes que o produto chegue na mão do cliente ou que as falhas afetem o sistema exatamente O índice pode ser relacionado de acordo com “modo de falha – efeito” Etapas da fmea para a sua implantação Probabilidade de detecção Índice de risco Os riscos podem ser quantificados através do índice RPN(Número de prioridade de risco) RPN = Gravidade x Ocorrência x Detecção Quanto maior o Índice de Risco, maior a prioridade com qual as falhas devem ser tratadas – Plano de ação Ações preventivas recomendadas Registrar essas ações de forma objetiva e concisa – Plano de ação Nem todas as ações recomendadas são adotadas – Custo Ações preventivas recomendadas Ações Preventivas recomendadas Diminuir a Severidade do risco – dispositivos de segurança (ex: válvulas de segurança) Diminuir o potencial de ocorrência – Fatores de segurança maiores; sistemas em paralelo em stand by Aumentar o potencial de detecção do risco – mais testes; mais inspeção Plano de ação Neste campo são anotadas as medidas efetivamente adotadas e aplicadas . Nem todas as ações recomendadas são implantadas pela empresa pois leva-se em consideração critérios como facilidade e/ou custo para decidir a implementação de alguma recomendação Ações preventidas adotadas Artigo: implantação do fmea em uma empresa de maquinas ferramenta Empresa concentra suas atividades voltadas para o projeto, produção e venda de máquinas ferramenta, injetoras de plástico, sistema rotativo para broqueamento de furos de alta precisão, serviços de usinagem e produção e vendas de componentes fundidos. o problema "Foi detectado em uma máquina exposta em uma feira na Argentina, um suporte de ferramenta, cujo furo onde se ajusta a ferramenta, estava fora da medida especificada pelo projeto. Além de ter sido necessário enviar outro suporte para substituir o errado (via aérea), não foi possível realizar a demonstração solicitada por um cliente. Este fato gerou grande descontentamento, em função dos gastos que foram necessários para repor o material e pela falta de confiabilidade demonstrada perante o cliente." 32 composição da equipe 1º equipe: Formada de funcionários, coordenado pelo gerente e composta pela chefia de várias áreas. 2º equipe: Nova equipe multi-hierárquica, onde todos haviam sido treinados e ao mesmo tempo desenvolver nova planilha. 33 1º Passo: Treinamento Funcionários de varios setores, como engenharia do produto, montagem, assistência técnica, controle da produção, métodos e processos, marketing/vendas e produção, pra que a partir dai pudessem desenvolver os trabalhos de ações corretivas seguindo a tecnica do FMEA. 34 2º passo: elaboração da planilha 35 3º Passo: Elaboração da planilha 36 REFERÊNCIAS VASCONCELLOS, J. P. C.; CAUCHICK, P. A. Implantação de fmea em uma empresa de máquinas-ferramenta. Disponível em: <www.abepro.org.br/biblioteca/ENEGEP1999_A0165.PDF>. Acesso em: 26 mar. 2015. LUFT, D. J.; GALL, J. V.; SERVAT, M. E. Fmea: aplicação no setor de engenharia em uma metalúrgica. Disponível em: <www.fahor.com.br/publicacoes/sief/2013/FMEA_aplicacao_no_setor.pdf>. Acesso em: 31 mar. 2015. LAFRAIA, J. R. B. Manual de confiabilidade, mantenabilidade e disponibilidade. 1 ed. Rio de Janeiro: Qualitymark, 2001. 37
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