Capítulo VII - Análise de Modos de Falha e Efeitos para Equipamentos

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ANALISE DE MODOS DE 
FALHA E EFEITOS PARA 
EQUIPAMENTOS 
Capítulo VIl - Análise e Modos de Falhas e Efeitos para Equipamentos I 217 
INTRODUÇÃO 
A sigla FMEA (FAILURE MODE AND EFFECT ANALYSIS) é 
uma técnica para conhecer e antecipar a causa e o efeito de cada modo 
de falha de um sistema ou produto. É muito utilizada por áreas como 
Projeto de Produto e Engenharias de Manufatura e muito aplicada no 
segmento automotivo. 
Vejamos alguns benefícios: 
• Redução do tempo do ciclo de um produto; 
• Redução do custo global de projetes; 
• Redução de falhas potenciais em serviço; 
• Redução dos riscos do produto para o consumidor (responsa-
bilidade civil); 
• É uma metodologia para prever defeitos, em vez de detectá-los 
e corrigi-los. 
O MFMEA (MACHINE FAILURE MODE AND EFFECT 
ANALYSIS) é uma adaptação do FMEA à área de Manutenção. É 
um método estruturado para estabelecer todos os possíveis modos de 
falha, suas causas e efeitos. Com esse levantamento, é possível mudar as 
carac(erísticas de projeto ou estabelecer controles para evitar a ocorrência 
de falhas e paradas não-programadas durante a produção. Um MFMEA 
bem elaborado durante o desenvolvimento de um equipamento reduz 
significativamente a possibilidade de ocorrência da maioria das falhas 
quanto está em operação. 
Buscando uma relação entre MFMEA e Mantenabilidade (índice 
que mede o tempo de reparo), um projeto pode ser alterado para a 
aplicação da acessibilidade (tem por finalidade evitar a existência de 
locais de difícil acesso nos equipamentos). 
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218 I Engenharia de Manutenção- Teoria e Prática 
7.1 Objetivos 
Seu principal objetivo é antecipar os modos de falha conhecidos 
ou potenciais de um determinado equipamento. Também objetiva 
recomendar ações corretivas para eliminar ou compensar os efeitos 
da falha. É uma técnica que demanda tempo e dedicação; portanto, 
não deve ser aplicada a todos os ativos de uma organização, a não ser 
que seja uma diretriz da sua empresa. Entendo ser muito importante 
documentar um MFMEA para máquinas consideradas "gargalo", de 
alto valor de aquisição ou outra criticidade adotada. A Engenharia de 
Manutenção é a área que deve "puxar" para si essa tarefa e divulgar as 
informações para os demais integrantes da equipe. 
A fase de priorização das falhas acontece mediante o fornecimento 
de notas (ou conceitos) com peso de acordo com a criticidade. O modo 
de falha tem efeito sobre a segurança se a perda da função ou falha 
puder ferir ou matar uma pessoa. 
Vocabulário aplicado ao MFMEA: 
Risco: é uma ou mais condições com potencial de fazer um 
componente falhar. 
Perigo: expressa uma exposição em relação a um risco específico. 
Análise de risco: é a análise de criticidade (procedimentos para 
identificar, caracterizar, quantificar e avaliar os riscos e seu 
significado). 
Gerência de risco: é qualquer técnica usada para amenizar a 
possibilidade de ocorrer uma falha ou reduzir a severidade de suas 
conseqüências (efeitos). 
Detecção: é a avaliação da probabilidade de se encontrar uma 
falha antes que esta ocorra. 
Análise: é a verificação das conseqüências da falha, como por 
exemplo, se o efeito de um acidente aéreo é maior do que um 
acidente automobilístico. 
Capítulo VIl - Análise e Modos de Falhas e Efeitos para Equipamentos I 219 
7.2 ETAPAS DE ELABORAÇÃO 
Campo "1" 
1. Primeiramente, a identificação do MFMEA: 
• Item/equipamento: informar descrição usual, ma1s a 
potência, tensão etc.; 
• Datas: de liberação para uso, revisões etc.; 
• Áreas envolvidas na análise, equipe e responsáveis; 
• Outra informação que julgar necessária. 
Campo "2" 
2. Item: termo geral para designar um subsistema ou componente 
do equipamento: 
• Denominação do item; 
• Função do componente, sendo toda e qualquer atividade 
que o item desempenha. Por exemplo: Unidade Hidráulica: 
transferir óleo do tanque para o cilindro, a uma vazão de 
170 litros/minuto. 
Campo "3" 
3. Modo potencial de falha: 
3.1 Falha: é o impedimento de um componente cumpnr sua 
função requerida. 
3.2 Modo de Falha: é a descrição da forma de como ele deixa de 
cumprir sua função. 
Algumas falhas consideradas: 
• Já ocorridas em componentes similares; 
• Observadas durante uma manutenção preventiva ou 
preditiva; 
220 I Engenharia de Manutenção- Teoria e Prática 
• Não ocorridas e que podem ocorrer; 
• Improváveis, mas com alto impacto quando ocorre. 
Modos de falha básicos: 
• Falha em operar um determinado instante; 
• Falha em parar de operar em um determinado instante; 
• Falha em operação. 
Exemplo de análise deste Campo "3" 
Um fusível funciona de maneira contínua, num sistema elétrico. 
Pode apresentar os seguintes modos de falha: 
• Não atuar (rompimento do filamento para proteger o 
circuito quando a corrente é maior que a especificada); 
• Atuar quando o valor da corrente esta abaixo do especificado. 
Importante 
Para identificar o tipo de falha deste componente, poderia 
ser informado algo como: "fusível não abre quando a 
corrente é maior que a especificada" em vez de "fusível não 
funciona". 
Campo "4" 
4. Efeito Potencial da Falha 
O efeito (da falha) é a conseqüência do modo (como ocorre) 
quando age sobre a função de um componente. Ao descrever os efeitos, 
informe a evidência de como a falha aparece. Descreva também o que 
aconteceria se nada fosse feito para evitar a ocorrência. 
Não confunda "efeito" com o "modo" da falha. Um modo 
de falha pode ter mais de um efeito. 
Capítulo VIl - Análise e Modos de Falhas e Efeitos para Equipamentos I 221 
Perceba a diferença de entendimento entre "efeito" e "modo", 
do ponto de vista do operador e mantenedor, na seguinte situação: 
equipamento parou de funcionar. 
• Na visão do operador, seria: 
Efeito: parada de um equipamento. 
Modo da falha: botão "liga" parou de funcionar e não parte. 
Causa: falha do módulo eletrônico de gerenciamento do equi-
pamento. 
• Na visão de um Técnico em Eletrônica, seria: 
Efeito: falha no módulo eletrônico de gerenciamento do equipa-
mento. 
Modo da falha: defeito em transistor. 
Causa: falha no processo de fabricação do transistor. 
Campo "5" 
5. Severidade da Falha 
É o índice que determina a gravidade do efeito da falha no 
componente para o equipamento. A atribuição deve ser feita observando 
o efeito (transtorno) para o cliente final, como, por exemplo, o Setor de 
Produção onde ele está instalado. 
Tabela de severidade: 
Severidade 
Marginal: sem efeito no sistema 
Baixa: ocasiona apenas pequenos transtornos 
Moderada: ocasiona razoável transtorno, cliente 
reclama 
Alta: ocasiona grandes danos, sistema inoperante 
Muito alta: envolve riscos à operação e Segurança 
Índice 
1 
2a3 
4a6 
7a8 
9 a 10 
222 I Engenharia de Manutenção- Teoria e Prática 
Campo "6" 
6. Causa potencial ou mecanismo da falha 
A causa potencial pode ser um defeito de projeto, de qualidade, 
uso indevido de um componente ou outro processo que seja a razão da 
falha. Evite informações genéricas e obtenha a causa fundamental, de 
maneira a gerar ações eficazes, sejam elas corretivas ou preventivas. 
Alguns exemplos de falhas mecânicas em componentes: 
• Impacto 
• Fadiga 
• Dimensional 
• Material 
• Lubrificação 
• Corrosão 
• Choque térmico 
• Desgaste 
• Deformação 
• Fratura por fragilidade 
• Erosão 
• Adesão 
Campo "7" 
7. Probabilidade de Ocorrência da falha 
É uma estimativa da probabilidade de ocorrência da falha. Logo, 
igualmente atribuem-se índices para chance de ocorrer, como nos mostra 
a tabela a seguir: 
Tabela de Probabilidade de Ocorrência: 
Probabilidade 
Remota: ocorrência de falha improvável 
Baixa: pouco provável ou poucas falhas 
Moderada:falhas ocasionais 
Alta: falhas repetitivas 
Muito alta: falha inevitável 
Índice 
1 
2a3 
4a6 
7a8 
9 a 10 
Capítulo VIl - Análise e Modos de Falhas e Efeitos para Equipamentos I 223 
Campo "8" 
8. Ações preventivas adotadas (já implantadas) 
Neste campo, descreva as ações preventivas recomendadas que 
estão em vigor, como por exemplo, "Inspeção e ajustes a cada final de 
turno". 
Campo "9" 
9. Controles de detecção das falhas 
Registrar as formas de monitoramento implantadas, como, por 
exemplo: 
• Prevenção de ocorrências de falhas; 
• Detecção de falhas existentes; 
• Sistemas padronizados de verificação do projeto de equipamento; 
• Verificação de Normas Técnicas; 
• Procedimentos de Controle estatístico (gráficos). 
Campo "10" 
10. ~robabilidade de detecção 
É o índice pelo qual podemos avaliar a probabilidade de a falha ser 
detectada. Também para este campo, existe uma tabela. 
Tabela de Probabilidade de Detecção: 
Detecção 
Muito alta: chance inevitável 
Alta: boa chance de detecção 
Moderada: 50% de chance 
Baixa: não~ provável que seja detectável 
Muito baixa: muito improvável de ser detectada 
Absolutamente indetectável: não será, com certeza 
índice 
1a2 
3a4 
5a6 
7a8 
9 
10 
224 I Engenharia de Manutenção- Teoria e Prática 
Campo "11" 
11. Índice de Risco (RPN) 
Os riscos em um MFMEA podem ser quantificados por meio do 
conceito RPN (Risk Priority Number- Número de Prioridade de Risco) 
e o índice é obtido pela equação matemática: 
RPN = Índice de Severidade X índice de Ocorrência X índice de 
Detecção 
(o resultado desta operação é registrado no Campo "11 ") 
Este índice, obtido pelo produto dos demais, é uma forma de 
hierarquizar as falhas. A partir disso, você poderá analisar de duas 
maneiras distintas: 
1. Uma falha pode ocorrer freqüentemente mas ter pequeno 
impacto e ser facilmente detectável, sendo assim considerada de 
"baixo risco" (menor RPNl. 
2. Por outro lado, uma falha que tenha baixíssima probabilidade 
de ocorrência, pode ser extremamente grave, merecendo grande 
atenção e sendo considerada de "alto risco" (maior RPN). 
Campo "12" 
12. Ações preventivas recomendadas (não implantadas ou em vias 
de ser) 
As ações preventivas têm como principais objetivos: 
• Reduzir a SEVERIDADADE da falha; 
• Reduzir a probabilidade de OCORRÊNCIA da falha; 
• Aumentar a probabilidade de DETECÇÃO da falha. 
Como reduzir a severidade? 
Instalando dispositivos, como válvulas de segurança, amortece-
dores, dentre vários outros aplicáveis. 
Capítulo VIl - Análise e Modos de Falhas e Efeitos para Equipamentos I 225 
Como reduzir a probabilidade de ocorrência? 
Instalando dispositivos de maior capacidade de segurança, 
instalando um sistema reserva (stand by), entre outros 
aplicáveis. 
Como melhorar a detecção da falha? 
Instalando dispositivos de inspeção, cómo o poka yoke ou 
outros aplicáveis. 
Campo "13" 
13. Responsável e data prevista 
Neste campo, o registro é definido por um responsável (indicado 
pela equipe que participa da montagem do MFMEA) pelas ações 
preventivas recomendadas e pelo preenchimento do Campo "14". 
Campo "14" 
14. Resultado das ações recomendadas 
Neste campo, o responsável refaz os cálculos do RPN, atribuindo 
novos índices para a severidade, ocorrência e detecção, mas somente 
após as ações recomendadas estarem implantadas (testadas e aprovadas, 
por serem consideradas eficazes). 
A seguir está um exemplo do MFMEA, conforme os campos 
descritos, de "1" a "14". 
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226 I Engenharia de Manutenção- Teoria e Prática 
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