FMEA trab

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FMEA – FAILURE MODE & EFFECT ANALYSIS 
Adalto Ferreira dos Santos Júnior[1: UNIFACS. Departamento de Engenharia. Adalto Ferreira dos Santos Júnior, turma 2015.1, do Curso de Engenharia Mecânica. E-mail: 032111001@unifacs.edu.br]
Danilo Silva Santos [2: UNIFACS. Departamento de Engenharia. Danilo Silva Santos, turma 2015.1, do Curso de Engenharia Mecânica. E-mail: danilo-ssantos@hotmail.com]
Paulo Vinicius Lima de Siqueira Trindade [3: UNIFACS. Departamento de Engenharia. Paulo Vinicius Lima de Siqueira Trindade, turma 2015.1, do Curso de Engenharia Mecânica. E-mail: pauli.nhotrindade@hotmail.com]
Tarsiane Fonseca Macedo[4: UNIFACS. Departamento de Engenharia. Tarsiane Fonseca Macedo, turma 2015.1, do Curso de Engenharia Mecânica. E-mail: tarsi.fonseca@gmail.com]
Tiago Vieira dos Santos[5: UNIFACS. Departamento de Engenharia. Tiago Vieira dos Santos, turma 2015.1, do Curso de Engenharia Mecânica. E-mail: Tiago.vsantos88@hotmail.com]
Vinícius Leão de Carvalho Cunha do Amaral[6: UNIFACS. Departamento de Engenharia. Vinícius Leão de Carvalho Cunha do Amaral, turma 2015.1, do Curso de Engenharia Mecânica. E-mail: viniciusleao_vl@hotmail.com]
Liz Augusto de Andrade Teixeira da Silva[7: UNIFACS. Departamento de Engenharia. Liz Augusto de Andrade Teixeira da Silva, Doutorado. Professor da disciplina Manutenção Industrial. E-mail: liz.silva@pro.unifacs.br]
RESUMO
Este artigo tem como objetivo aprimorar os conhecimentos da equipe acerca do FMEA. Dentro desse contexto, esse documento abordará diferentes assuntos em relação a esse tema, como: os objetivos do FMEA, as peculiaridades e características do DFMEA e PFMEA, quais os índices e formulários e a sequência de trabalho referente ao uso desse sistema, além disso, ao final desse documento também será exemplificado todo o procedimento agregado ao FMEA. 
Palavras-chave: FMEA,objetivos, manutenção, avaliar, cálculo. 
INTRODUÇÃO
O FMEA surgiu no fim dos anos 40, através do exercito norte-americano e já era usado como técnica de avaliação da confiabilidade de equipamentos bélicos, a partir dos anos 60 a NASA utilizou o sistemas mais aprimorado durante o programa Apollo. 
Em 1988 foi acordado entre as empresas automotivas Chrysler, Ford e GM que todos os fornecedores deveriam utilizar o FMEA e também o desenvolvimento de padrões de qualidade, como a ISO 9000, auxiliaram nessa decisão.
Do início dos anos 90 foram estabelecidas normas gerais para realizar FMEA por órgãos como o Grupo de Ação na Indústria Automotiva – AIAG, a Sociedade Americana para Controle de Qualidade – ASQC e a Sociedade de Engenheiros Automotivos – SAE.
O FMEA – Failure Mode & Effect Analysis é um sistema que auxilia na identificação de falhas potenciais em processos, sistemas e/ou equipamentos, além de organiza-los de acordo a um nível de prioridade. Segundo PINTO e XAVIER (2001): “FMEA é um sistema lógico que hierarquiza as falhas potenciais e fornece as recomendações para ações preventivas.” Dessa forma, esse sistema também é capaz de auxiliar a manutenção no fornecimento de informações relacionados a falha e métodos de preveni-la ou corrigi-la.
Esse sistema é, usualmente, dividido em três níveis:
Projeto: Focado na eliminação das causas de falha do projeto, considerando aspectos relativos à manutenção e segurança;
Processo: Voltado em manter o equipamento em condições normais de operação. Durante essa etapa é importante ressaltar que a equipe deve ser formada por membros da manutenção e da operação;
Sistema: Dedica-se em eliminar potenciais falhas processuais.
Esse procedimento é uma medida de risco de falha, por isso, quanto mais profissionais estiverem envolvidos, mais rápido será o resultado e, consequentemente, as intervenções serão mais eficientes.
DFMEA
A FMEA, como descrita anteriormente, pode ser classificada em dois tipos: FMEA de Produto, denominada como DFMEA e PFMEA (FMEA de Processo). As etapas e a forma de realização da análise ocorre da mesma maneira, ambas diferenciando-se apenas quanto ao objetivo. Assim, descrevemos abaixo a DFMEA:
A FMEA de projeto (DFMEA-Design FMEA) é uma ferramenta preventiva que tem como objetivo identificar, considerar e abordar os modos de falhas potenciais e suas causas/mecanismos associados durante o projeto do produto (mau dimensionamento, má especificação de material, ademais). O início do método deve ocorrer antes ou na finalização do projeto conceitual e concluído quando há finalização do detalhamento do projeto e liberação do mesmo para a sua execução.
O produto final, subsistemas, componentes e sistemas relacionados ao produto são os propósitos de estudo nesta etapa , que declara como “cliente”, além do usuário/consumidor final, os engenheiros e equipes responsáveis pelo projeto.
 O DFMEA traz como seus principais benefícios, o auxílio na avaliação objetiva dos requisitos do projeto e das soluções alternativas; observa os requisitos de manufatura e montagem no projeto inicial; aumenta a confiabilidade do produto e por fim, diminui a necessidade de modificações de projeto; na qual são levadas em conta as falhas que poderão ocorrer com o produto dentro das especificações do projeto, entre outros aspectos. 
Podemos citar algumas situações em que podemos aplicar a DFMEA, são elas:
Quando se quer diminuir a probabilidade da ocorrência de falhas em projetos de novos produtos;
Quando se deseja reduzir a ocorrência de falhas potenciais (ou melhor, que ainda não tenha ocorrido) em produtos já em produção;
Ampliar a confiabilidade de produtos que já estão em produção por via da análise das falhas que já foram verificadas anteriormente;
Reduzir as ameaças de erros e aperfeiçoar a qualidade em métodos administrativos.
 
PFMEA
O PFMEA – Process Failure Mode and Effects Analysis ou FMEA do processo é um mecanismo que controla o processo de fabricação, obtendo uma redução no risco de ocorrência de falhas. Tem como objeto identificar os modos de falhas potenciais em um sistema, produto, fabricação ou operação de montagem, causado por deficiências no projeto, fabricação ou do procedimento de montagem.
Para o desenvolvimento de um bom PFMEA deve se considerar todas as operações de produção e todos os processos envolvidos, desde a recepção das matérias primas até a entrega do produto ao consumidor final. Ademais é preciso aprofundar-se sobre os pontos do processo considerados como críticos, devendo-lhes uma maior atenção e focalização de controles e ações especificas, tendo por base as não conformidades, para redução da probabilidade de falhas.
Depois de identificadas as funções da peça, seus requisitos e especificações são possíveis relacionar todos os modos de falha a partir dos desenhos, fluxos de processo, etc. Modo de falha é um não atendimento ao requisito, uma não conformidade. Para cada modo de falha encontrado, deve-se relacionar as possíveis causas para a sua ocorrência e os possíveis efeitos para o cliente. Constatar a causa do modo de falha e achar o “responsável” pela não conformidade. Por exemplo, se o modo de falha de um eixo usinado for “dimensão fora do especificado”, uma possível causa seria a “fixação inadequada ou incorreta”. Deve-se desconsiderar, neste momento, falhas anteriores ao processo de usinagem, pois inicialmente para o FMEA interessa apenas conhecer os modos de falha e as causas apenas da etapa do processo que esta sendo estudado.
Portanto, para que seja desenvolvido um PFMEA eficiente é necessário conhecer o processo estudado e todas as suas particularidades para determinação das não conformidades, que resultaram na identificação dos modos de falha e de possíveis intervenções que poderão ser realizadas para que o processo se torne o mais seguro possível.
SEQUÊNCIA DE TRABALHO
A sequência de trabalho determina a taxa de risco de falha dos componentes de um equipamento, individualmente. Segundo PINTO e XAVIER (2001), a equipe responsável pela aplicação do FMEA deve seguir a seguinte sequência:
Isolar e descrever o modo de falha potencial: Sobque condições o equipamento falha?
Descrever o efeito potencial da falha: Ocorre parada ou redução de produção? A qualidade do produto é afetada? Quais os prejuízos?
Determinar a frequência, a severidade e a ocorrência da falha: Qual a frequência de ocorrência da falha? Qual o grau de severidade da falha?Qual a facilidade da falha ser detectada?
Para determinar a gravidade da falha, adota-se uma escala de 1 a 10, sendo que quanto mais próximo a 10, mais grave a falha. Idem para frequência e para detectibilidade.
ÍNDICES E FORMULÁRIOS
Severidade
Indica o nível de efeito da falha com critérios correlacionados principalmente a segurança e conforto do cliente e/ou operador. 
Tabela 1 – Severidade
	Efeito
	Critério: Severidade do Efeito
	Índice de severidade
	Perigoso sem aviso prévio
	Índice de severidade muito alto quando o modo de falha potencial afeta a segurança na operação do veículo e/ou envolve não conformidade com a legislação governamental sem aviso prévio.
	10
	Perigoso com aviso prévio
	Índice de severidade muito alto quando o modo de falha potencial afeta a segurança na operação do veículo e/ou envolve não conformidade com a legislação governamental com aviso prévio.
	9
	Muito alto
	Veículo/item inoperável, com perda das funções primárias.
	8
	Alto
	Veículo/item operável, mas com nível de desempenho reduzido. Cliente insatisfeito.
	7
	Moderado
	Veículo/item operável, mas com item (s) de Conforto/conveniência inoperável (is). Cliente sente desconforto.
	6
	Baixo
	Veículo/item operável, mas com item (s) de Conforto/Conveniência operável (is) com nível de desempenho reduzido. O cliente sente alguma insatisfação.
	5
	Muito baixo
	Itens: Forma e Acabamento/Chiado e Barulho não conforme. Defeito notado pela maioria dos clientes.
	4
	Menor
	Itens: Forma e Acabamento/Chiado e Barulho não conforme. Defeito notado pela média dos clientes.
	3
	Muito menor
	Itens: Forma e Acabamento/Chiado e Barulho não conforme. Defeito notado por clientes acurados.
	2
	Nenhum
	Sem efeito.
	1
Fonte: TOLEDO, J. C.; AMARAL, D. C. FMEA: Análise do tipo e efeito de falha. Disponível em: <http://www.gepeq.dep.ufscar.br/arquivos/FMEA-APOSTILA.pdf>. Acesso em: 27 mar. 2015.
Ocorrência
Probabilidade de uma falha ocorrer. Geralmente utilizada como parâmetro para identificar os equipamentos que necessitam de um controle mais preciso para a diminuição da incidência de falhas.
Tabela 2 – Ocorrência
	Probabilidade da falha
	Taxas de falha possíveis
	Índice de Ocorrência
	Muito alta: Falha quase inevitável
	≥ 1 em 2
	10
	
	1 em 3
	9
	Alta: Falhas frequentes
	1 em 8
	8
	
	1 em 20
	7
	Moderada: Falhas ocasionais
	1 em 80
	6
	
	1 em 400
	5
	Baixa: Poucas falhas
	1 em 2000
	4
	
	E em 15000
	3
	Remota: Falha é improvável
	1 em 150000
	2
	
	≤ 1 em 1500000
	1
Fonte: TOLEDO, J. C.; AMARAL, D. C. FMEA: Análise do tipo e efeito de falha. Disponível em: <http://www.gepeq.dep.ufscar.br/arquivos/FMEA-APOSTILA.pdf>. Acesso em: 27 mar. 2015.
Detectibilidade
Indica a chance de detectar uma provável falha em um sistema ou equipamento. Está relacionada com a dificuldade de resolução do problema, uma vez que se torna difícil identifica-lo.
Tabela 3 – Detectibilidade
	Detectibilidade
	Critério: Probabilidade de Detecção pelo Controlo de Projeto
	Índice de Detecção
	Absoluta incerteza
	Controle de Projeto não irá e/ou não pode detectar uma causa/mecanismo potencial e subsequente modo de talha; ou não existe Controle de Projeto.
	10
	Muito remota
	Possibilidade muito remota que o Controle de projeto irá detectar um causal mecanismo potencial e subsequente modo de falha.
	9
	Remota
	Possibilidade remota que o Controle de Projeto irá detectar um causal mecanismo potencial e subsequente modo de falha.
	8
	Muito baixa
	Possibilidade muito baixa que o Controle de Projeto irá detectar um causal mecanismo potencial e subsequente modo de falha.
	7
	Baixa
	Possibilidade baixa que o Controle de Projeto irá detectar um causal mecanismo potencial e subsequente modo de falha.
	6
	Moderada
	Possibilidade moderada que o Controle de Projeto irá detectar um causal mecanismo potencial e subsequente modo de falha.
	5
	Moderadamente alta
	Possibilidade moderadamente alta que o Controle de Projeto irá detectar uma causa/mecanismo potencial e subsequente modo de falha.
	4
	Alta
	Possibilidade alta que o Controle de Projeto irá detectar um causal mecanismo potencial e subsequente modo de falha.
	3
	Muito alta
	Possibilidade muito alta que o Controle de Projeto irá detectar um causal mecanismo potencial e subsequente modo de falha.
	2
	Quase certamente
	O Controle de Projeto irá quase certamente detectar uma causa/mecanismo potencial e subsequente modo de talha.
	1
Fonte: TOLEDO, J. C.; AMARAL, D. C. FMEA: Análise do tipo e efeito de falha. Disponível em: <http://www.gepeq.dep.ufscar.br/arquivos/FMEA-APOSTILA.pdf>. Acesso em: 27 mar. 2015.
Número de Prioridade de Risco (NPR)
O Número de Prioridade de Risco é o produto dos índices de Severidade (S), Ocorrência (O) e Detecção (D), ou seja, uma correlação dos índices anteriores para determinar um padrão, seja ele de controle ou manutenção de um determinado equipamento ou sistema.
NPR = (S) x (O) x (D) (1)
Abaixo temos uma tabela que associa o estudo do FMEA e a caracterização de um projeto pelos seus índices.
Figura 1 – Estudo do FMEA. Fonte: Fonte: TOLEDO, J. C.; AMARAL, D. C. FMEA: Análise do tipo e efeito de falha. Disponível em: <http://www.gepeq.dep.ufscar.br/arquivos/FMEA-APOSTILA.pdf>. Acesso em: 27 mar. 2015.
EXEMPLO
Para elucidar os conceitos propostos neste trabalho, tomamos como referência um exemplo que deixa claro a utilização do FMEA. Neste temos um sistema constituído por:
Motor elétrico;
Mancal externo;
Misturador;
Tanque vertical;
É importante salientar que o mesmo irá trabalhar com produto corrosivo, logo é de suma importância o seu monitoramento para que não ocorram possíveis falhas. Para isso analisaremos o mesmo na perspectiva da ferramenta FMEA estudando o modo das possíveis falhas para chegar a seus efeitos de forma simplificada.
O primeiro passo para a análise do sistema proposto é o isolamento e descrição do modo potencial da falha, sendo assim, temos que o componente a ser estudado e consequente ponto critico é o mancal intermediário tendo por função centralizar e suportar o eixo do misturador. Como resultado descreve-se as possíveis falhas que podem ocorrer, sendo estas a fratura da caixa de mancal ou a folga excessiva no mancal. 
Como resposta dessas possíveis falhas, temos o aumento da vibração do sistema, danos ao mancal e ao eixo, além de afetar a estrutura do tanque, neste caso, a chapa superior de fixação. Seguindo os passos de analise chegamos ate as causas, sendo que entre estas se destacam o mancal subdimensionado, fixação inadequada do mancal e chapa-suporte de baixa espessura constando erros de projeto. Além de apresentar possíveis erros de projeto o mesmo não consiste de controles atuais, logo estes problemas poderão ocorrer com mais facilidade e sem perspectiva de correção.
O efeito potencial da falha gera parada parcial da produção, além disso, a qualidade do produto final é afetada já que haverá a injeção de acido não homogeneizado, proveniente do tanque. Através da analise dos diversos fatores apresentados, temos grau de gravidade 5 (moderadamente grave), frequência de ocorrência da falha 2 (muito pequena), detectabilidade é 2 (moderada) , e o número de prioridade de risco 20 (baixo).
Desta forma as medidas cabíveis para corrigir o problema são: analise de vibração, avaliando o sistema de suporte, além de observar se o mancal foi dimensionado corretamente para a função proposta. Com informações coletadas acima é possível construiro diagrama de causa-efeito do FMEA e aperfeiçoar o processo e consequentemente a produção.
CONCLUSÃO
Portanto, com o desenvolvimento desse projeto percebeu-se que FMEA focaliza falhas e suas causas, logo as ações sequenciais do sistema podem ser seguidas com o intuito de evitar futuros problemas e prejuízos. O DFMEA e o PFMEA são variações especificas do mesmo sistema que se caracterizam por tratar de forma singular certas especificidades facilitando o trabalho dos colaboradores, restringindo-os ao seu objetivo final. E, além disso, é possível perceber que todos os índices, formulários e a sequencia de trabalho devem ser realizadas da forma mais fiel e integradas possíveis para garantir os melhores resultados. 
REFERÊNCIAS
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PINTO, A. K.; XAVIER, J. A. N. Manutenção: função estratégica. 2 ed. Rio de Janeiro: Qualitymark, 2001.
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SANTANA, A; Engenharia do valor associada ao DFMEA no desenvolvimento do produto. São Paulo: Politécnica da USP, 2005.
SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL – SENAI. Análise de Modo e Efeito de Falha Potencial – FMEA: Apostila e Tabelas Recomendadas para Severidade Ocorrência e Detecção. Revista de Gestão USP: São Paulo, 2008. Disponível em: <https://tobiasmugge.files.wordpress.com/2009/08/apostilafmea.pdf>. Acesso em: 21 mar. 2015.
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TOQUE DE QUALIDADE. Auditar a produção com o PFMEA disponível. Disponível em: <http://toquedequalidade.com/2015/01/06/auditar-a-producao-com-o-pfmea-disponivel/>. Acesso em: 21 mar. 2015.
TOLEDO, J. C.; AMARAL, D. C. FMEA: Análise do tipo e efeito de falha. Disponível em: <http://www.gepeq.dep.ufscar.br/arquivos/FMEA-APOSTILA.pdf>. Acesso em: 27 mar. 2015.