Apostila Engenharia de confiabilidade 07 FMEAModosFalhasAnaEfeitos

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ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE 
IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
Eduardo de Santana Seixas - Abraman Pág: IV.1 
INTRODUÇÃO 
 
Objetivo: Apresentar os fundamentos da FMEA, enfocando sua aplicação a diferentes 
áreas de aplicação incluindo a elaboração e avaliação de planos e políticas de 
manutenção, expor os conceitos de MCC e o papel da FMEA nestas técnicas. 
 
A “FMEA” é um método que analisa sistematicamente todos as possíveis modos 
potenciais de falha de um sistema, assim como, identifica o efeito resultante de tais 
falhas sobre o sistema. Em alguns casos, a FMEA também contém uma estimativa da 
freqüência de todas os modos de falha. Obviamente, a FMEA, pode ser de imenso 
valor na predição da confiabilidade e manutenabilidade. 
 
A "FMECA" consiste de uma metodologia para examinar todos os modos de falha de 
um sistema (produto, processo e serviço), o efeito potencial da falha sobre o 
desempenho e segurança do sistema e a severidade desse efeito. 
 
A “FMEA” foi pela primeira vez utilizada, nos idos de 1950, no projeto e 
desenvolvimento de sistemas de controle de vôo. Desde então a técnica tem sido 
largamente utilizada na indústria. 
 
A diferença entre “FMEA” e “FMECA” é que a primeira é uma técnica qualitativa 
utilizada na avaliação de um projeto, enquanto a segunda é composta do FMEA e da 
Análise Crítica (CA). A Análise Crítica é basicamente um método quantitativo o qual 
é usado para classificar os modos e efeitos de falhas críticas levando em consideração 
sua probabilidade de ocorrência. 
 
Algumas considerações: 
 
• O método pode auxiliar na predição da confiabilidade, como uma análise de apoio 
para a criticidade de alguns modos de falha específicos, que não tenham sido 
conduzidos quando da predição inicial da confiabilidade do sistema. Em 
particular, a FMEA/FMECA indicará os possíveis modos de falha que acarretam 
riscos para o pessoal de operação e/ou manutenção. 
 
• O método pode auxiliar na descoberta de modos de falha, que provocam falhas 
secundárias em outros pontos do sistema. Quando há possibilidade da ocorrência 
de falhas secundárias, o tempo para reparação pode aumentar consideravelmente, 
caso o pessoal de manutenção não esteja familiarizado com o equipamento e 
treinado para o atendimento de tais ocorrências. A FMEA/FMECA auxiliará na 
identificação e determinação da freqüência de ocorrência destas falhas. 
 
IV.1 - DESCRIÇÃO DA TÉCNICA DE ANÁLISE DE MODOS DE FALHA E 
SEUS EFEITOS E CRITICIDADE, SEUS RESULTADOS E APLICAÇÕES. 
 
Esta é uma das mais utilizadas técnicas da Engenharia da Confiabilidade, ou seja, 
constitui ao lado de uma série de outras técnicas uma poderosa aplicação de lógica 
matemática e da estatística com vistas a redução da ocorrência de falhas em sistemas. 
Os resultados podem ir desde o aumento de produção e redução de custos através da 
redução da freqüência de ocorrência de falhas e da duração de reparos, redução dos 
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IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
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custos de manutenção até a redução da freqüência de ocorrência de acidentes e 
impactos ambientais. 
 
A análise de modos de falhas e seus efeitos são fundamentais em projetos desde o 
conceitual até o de detalhamento, sendo aplicável também na fase operacional de 
sistemas industriais fornecendo subsídios à operação. É fundamental no planejamento 
de manutenção e desenvolvimento de sistemas de apoio logístico na área industrial. A 
análise se propõe a identificar os modos de falha em componentes de interesse do 
sistema e avaliar seus efeitos. Esta metodologia que surgiu para aprimorar projetos em 
termos de confiabilidade e manutenibilidade, não foi imediatamente usada na área de 
manutenção, apesar de ser explicitamente indicada em um de seus primeiros 
documentos específicos, a norma militar norte americana MIL-STD–1629A, que trata 
da aplicação da mesma à área de manutenção. Este processo levou um razoável tempo 
de maturação, que só foi totalmente resolvido e organizado através da Manutenção 
Centrada em Confiabilidade alguns anos após o uso intensivo desta metodologia em 
projetos. 
 
Esta técnica é mais conhecida pela sigla em inglês FMEA, que significa Failure Mode 
and Effects Analysis, a variante FMECA, que significa Failure Mode, Effects and 
Criticality Analysis, incorpora uma classificação de freqüência de ocorrência de 
modos de falha e uma classificação da severidade das conseqüências a partir do que se 
pode obter uma avaliação de quão crítico é determinado modo de falha. 
 
Quando estas classificações de freqüência e severidade são obtidas através de modelos 
ou cálculos podemos obter uma informação de criticidade em termos absolutos ,em 
particular, a unidade “moeda / tempo” é muito utilizada. Por exemplo, podemos obter 
a criticidade de determinado modo de falha, como sendo US$ 10,000.00/ano, que 
significa que o modo de falha em questão ocasiona uma perda financeira que tem um 
valor médio de US$ 10,000.00 a cada ano. Podemos assim avaliar a relação custo- 
benefício de medidas para a melhoria do sistema ou da manutenção envolvida com 
este determinado modo de falha. 
 
Quando as classificações de freqüência e de ocorrência de modos de falha e sua 
severidade são obtidas baseadas em julgamentos de especialistas podemos obter 
informações relativas sobre a criticidade dos modos de falha das recomendações de 
ações referentes aos mesmos em função de sua criticidade, já que temos identificado 
quais são os modos de falha mais críticos podemos priorizar a utilização dos recursos 
de manutenção. 
 
A FMEA deve ser realizada por uma equipe multidisciplinar na qual deverão estar 
presentes representantes da manutenção, produção e projeto, das disciplinas 
envolvidas com o sistema a ser analisado, esta equipe deve ser coordenada por um 
profissional com experiência na realização de análises deste tipo. Qualquer 
modificação efetuada no sistema deverá ser acompanhada de uma revisão da FMEA. 
 
A FMEA é um relatório simples na forma tabular. O relatório é preenchido para todos 
os possíveis componentes do sistema que podem falhar e para todos os possíveis 
modos de falha para cada componente. Também contempla uma curta explicação dos 
pontos mais fracos do projeto, que foram descobertos como resultado da “FMEA”. 
 
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IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
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PRINCIPAIS PASSOS QUANDO DO DESENVOLVIMENTO DA “FMEA” 
 
 
A análise deve ser utilizada para se acessar os itens de alto risco e as atividades a 
serem desenvolvidas para providenciar ações corretivas. A FMEA deve também ser 
utilizada para definir considerações especiais de teste, pontos de inspeção de 
qualidade, ações de manutenção preventiva, restrições operacionais, vida útil e outras 
informações pertinentes e atividades necessárias para minimizar o risco de falha. 
Todas as ações recomendadas que resultem de uma análise FMEA devem ser 
avaliadas e sugeridas formalmente para implementação. A menos que especificado de 
outra forma, devido a alguma particularidade de caso específico, os seguintes passos 
devem ser seguidos na realização da FMEA. 
 
Passo 1 - DEFINIR E SUBDIVIDIR O SISTEMA A SER ANALISADO 
 
A definição do sistema deve caracterizar as funções do sistema e suas interfaces. Esta 
definição pode ser feita de várias formas, tanto se utilizando apenas um texto, como 
 
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IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
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diagramas e esquemáticos, o importante é se deixar claro o que será analisado e o que 
não será e ainda quais são as condições de operação que caracterizam o sucesso da 
operação do sistema, ou seja a(s) função (ões) do sistema. 
 
É neste passo que se define o sistema. Para se estabelecer uma boa definição do 
sistema nem sempre é uma tarefa fácil. O analista geralmente tem que estabelecer sua 
própria definição do sistema com a ajuda de especificações, planos de 
desenvolvimento do sistema, desenhos, ... . 
 
• Estabelecer os objetivos operacionais (primários e secundários). 
• Estabelecer os limites dos esforços ambientais e operacionais. 
• Delinear as fases operacionais. 
• Estabelecer o nível para análise. 
 
Para cada produto ou processo, é importante indicar não somente o desejado, mas 
também os resultados não desejados. 
 
Todas os fatores relevantes de desempenho e eficiência devem ser indicados. 
 
Exemplo de definição de sistema. 
 
O sistema a ser analisado é o de controle do motor elétrico de um conjunto moto-
bomba. Não serão analisados nem o motor nem a bomba, conforme indicado nos 
esquemáticos abaixo, onde o sistema a ser analisado é representado por uma 
envoltória azul. 
 
Função do sistema 
 
Este sistema deve prover comando de partida e parada tanto local como remotamente, 
deve ainda prover comando de parada automática para o conjunto moto-bomba nas 
seguintes situações: 
 
• Caso o reservatório de onde é succionado o produto esteja com nível baixo; 
• quando o reservatório para onde o produto é bombeado esteja com o nível alto; 
e 
• deve ainda dar comando de partida para o conjunto moto-bomba quando o 
reservatório para onde o produto é bombeado estiver com nível baixo desde 
que o reservatório de onde é succionado o produto esteja com um nível acima 
do mínimo. 
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SISTEMA DE CONTROLE DO CONJUNTO MOTO-BOMBA 
 
Esquemático 1 
 
 
 
Esquemático 2 
 
 
A
M
FU
L1
A
NB2
D1 D2
NB1 NA PT
A
M B
MOTOR
M
BOMBA
Reservatório B
NB1
NB2
NA
380 Volts - Trifásico
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Exemplo de Hierarquização de Sistemas 
 
 
Passo 2 - CONSTRUÇÃO DE DIAGRAMAS DE BLOCOS E DESCRIÇÕES 
FUNCIONAIS 
 
• Decompor o sistema em blocos principais e definir suas funções. 
• Definir as interfaces entre os blocos. 
 
Isto envolve a definição do sistema em termos funcionais. A funcionalidade do 
sistema é claramente delineada usando uma representação simbólica tal como um 
"Diagrama de Fluxo Funcional". 
 
Funções Operacionais ⇒ referem-se as atividades que são desempenhadas em 
resposta direta para obtenção dos requisitos operacionais. Isto pode incluir uma 
descrição das múltiplas fases operacionais e dos modos de operação e utilização do 
sistema. 
 
As funções de um sistema de manutenção são desenvolvidas a partir das funções 
operacionais e são apresentadas sob o ponto de vista do conceito da manutenção. 
 
Os diagramas funcionais são utilizados para descrever as atividades para cada nível de 
manutenção especificada no sistema conceitual da manutenção. As funções de 
manutenção identificadas neste estágio devem refletir a manutenabilidade e 
suportabilidade (sustentabilidade) dos requisitos delineados no nível de sistema. No 
futuro, essas funções serão indicadores para a natureza e quantidade do apoio logístico 
necessário durante a fase de utilização do sistema. 
SISTEMA DE CONTROLE DO
CONJUNTO MOTO-BOMBA
CONTROLE
LOCAL
CONTROLE
REMOTO
COMPONENTES
INSTALADOS NO
MOTOR E
RESERVATÓRIOS
PAINEL DE
CONTROLE
LOCAL
PAINEL
REMOTO
SENSORES DE NÍVEL
E PROTEÇÃO
TÉRMICA DO MOTOR
PROTEÇÃO
TÉRMICA
SENSOR DE
NÍVEL NA
SENSOR DE
NÍVEL NB1
SENSOR DE
NÍVEL NB2
10 Nível de Desdobramento
20 Nível de Desdobramento
30 Nível de Desdobramento
40 Nível de Desdobramento
Sistema
Subsistemas
Itens
Componentes
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Diagrama de Bloco Funcional 
Sistema de Comunicação de uma Aeronave Comercial 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diagramas de blocos funcionais e de confiabilidade ilustrando a operação, as 
interrelações e interdependências de entidades funcionais devem ser obtidas ou 
elaboradas para cada configuração do item envolvido no uso do sistema. Todas as 
interfaces do sistema devem ser indicadas. 
 
Descrições funcionais do sistema devem incluir descrições detalhadas de cada forma 
de operação do sistema em termos de funções que identifiquem as atividades a serem 
realizadas para o sucesso de uma dada forma de operação. 
 
As descrições devem indicar as condições ambientais, tempos esperados para realizar 
as missões e a utilização de equipamentos e das funções e saídas de cada um dos itens 
considerados. 
B
Checar
Subsistema de
Comunicacão
Testar Saída
da Fonte de
Energia
Testar
Comunicação
de Voz (Alta
Freqüência)
Testar
Comunicação
de Voz (Baixa
Freqüência)
Isolar a Falha da
Unidade "A"
Remover a
Unidade do
Sistema -
Substituir por
um
Sobressalente
Transportar
Unidade em
Falha para
Manutenção
Intermediária
Isolar o
Conjunto com
Mal
Funcionamento
F B B
F F F
OU
Remover
Conjunto em
Falha e
Substituir por
Sobressalente
Reparar
Conjunto em
Falha no Local
Verificar a
Unidade
Reparada
através de
Testes
Retornar
Unidade
Reparada para o
Almoxarifado
F
B
B (BOM)
F (FALHA)
...
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Exemplo de Diagramas Funcionais Em Blocos e de Descrições Funcionais 
 
 
O painel de controle local recebe alimentação de energia elétrica em 24 Volts corrente 
alternada, envia energia elétrica para o painel remoto e para os sensores de nível dos 
dois reservatórios e para a proteção térmica do motor. Recebe sinais referentes a nível 
alto e baixa do reservatório A e referente a nível baixo do reservatório B e ainda 
referente a alta temperatura no motor. Baseado nos sinais recebidos o painel de 
controle local comando a partida e a parada do motor. 
 
Passo 3 - EFETUAR ALOCAÇÃO DOS RECURSOS 
 
Esta é uma quebra "Top-Down" dos níveis do sistema requeridos para cada entidade 
funcional do sistema (produto ou processo) na hierarquia funcional do sistema. É 
muito importante identificar o desempenho aplicável, eficiência, entradas e saídas, 
rendimento, velocidade e outros fatores para cada bloco funcional. 
 
Passo 4 - IDENTIFICAÇÃO DOS MODOS DE FALHA POTENCIAIS 
 
O modo pelo qual os elementos do sistema falham para realizar sua função. Por 
exemplo: chave falha ao abrir, ruptura da tubulação, trincas devido ao esforço, .... . O 
analista deve ser específico quando da descrição do modo de falha para evitar 
confusão na determinação das causas, isto é, evitar descrições do tipo "desempenho 
degradado". 
 
Todos os modos de falhas potenciais tanto em itens como em interfaces devem ser 
identificados e devem ser descritos seus efeitos no item ou na função imediata do 
sistema e na operação do sistema. 
 
40 NÍVEL DE DESDOBRAMENTO
PAINEL DE
CONTROLE
ELÉTRICO
PAINEL
REMOTO
24 Volts - CA
Sinais dePartida e Parada
Energia Elétrica SENSORES DE NÍVELE PROTEÇÃO
TÉRMICA DO
MOTOR
Sinal Referente ao Nível do Reservatório A
Sinal Referente ao Nível Baixo do Reservatório B
Sinal Referente a Alta Temperatura do Motor
Energia Elétrica
Comando de Partida e Parada do Motor
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Exemplos: 
 Falha em partir; 
 Falha em parar; 
 Falha em abrir; 
 Falha em fechar; 
 Perda de pressão. 
 
Passo 5 - DETERMINAÇÃO DAS CAUSAS DE FALHA 
 
Isto envolve a análise do processo ou produto de modo a delinear a(s) causa(s) 
responsáveis pela ocorrência de qualquer falha particular. Algumas técnicas podem 
ser utilizadas, tal como o "Diagrama de Ishikawa - Diagrama de Causa e Efeito" 
podem ser altamente efetivos, no delineamento das causas potenciais responsáveis por 
uma falha. 
 
Passo 6 - DETERMINAÇÃO DO EFEITO DAS FALHAS 
 
A falhas, freqüentemente em modos múltiplos, afetam não somente o desempenho e 
eficiência do elemento funcional associado mas também todo o sistema. Quando da 
condução da FMECA, é importante considerar o efeito da falha sobre a entidade 
funcional do nível mais alto (superior) e considerar os possíveis impactos sobre o 
sistema global. Por outro lado, enquanto se analisa um processo é importante 
considerar o efeito da falha sobre os processos subsequentes, assim como, para o 
cliente ou consumidor final. 
 
Passo 7 - IDENTIFICAÇÃO DOS MEIOS PARA DETECTAR UMA FALHA 
 
No contexto da FMECA, isto se refere ao controle do processo ora em uso, o qual 
pode detectar a ocorrência de falhas ou defeitos. Entretanto, quando a FMECA está 
dirigida para o projeto, isto refere-se a existência de qualquer característica de projeto, 
indicadores, equipamentos de medição ou procedimentos de verificação que irão 
resultar na detecção de modos potenciais de falha. 
 
Passo 8 - TAXA DE SEVERIDADE DE UM MODO DE FALHA 
 
Severidade, no contexto desta análise, refere-se a seriedade do efeito ou impacto de 
um modo particular de falha. A MIL-STD-1629A, propõe a classificação do efeito da 
falha, dentro de quatro classes: 
 
Catastrófica: uma falha que pode resultar na perda de vidas humanas e/ou na perda 
completa do sistema. 
 
Críticas: uma falha que pode potencialmente causar sérios ferimentos em pessoas 
e/ou provocar grandes danos ao sistema e perda da funcionalidade do sistema. 
 
Marginal: uma falha que pode resultar em pequenos ferimentos para as pessoas, 
pequenos danos para o sistema e/ou degradar a funcionalidade do sistema. 
 
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Negligentes: uma falha não severa o bastante para causar qualquer ferimentos em 
pessoas ou danos para o sistema, mas que resultam na necessidade de manutenção 
corretiva. 
 
A severidade pode ser classificada numa escala de 1 - 10, baseada nos critérios da 
indústria automobilística. 
 
 
Passo 9 - TAXA DE FREQÜÊNCIA DA OCORRÊNCIA DE UM MODO DE 
FALHA 
 
Dado que uma função ou um componente físico dentro de um sistema tem uma certa 
probabilidade de falhar de diversos modos (modos múltiplos de falha), este passo 
indica a freqüência da ocorrência de cada modo individual de falha. 
 
FREQÜÊNCIA DE OCORRÊNCIA DOS 
MODOS DE FALHA Taxa 
Probabilidade 
de Falha 
Remota 
Falhas são Improváveis 1 < 1 em 10
6 
Baixa 
Relativamente poucas Falhas 
2 
3 
1 em 20.000 
1 em 4000 
Moderada 
Falhas Ocasionais 
4 
5 
6 
1 em 1000 
1 em 400 
1 em 80 
Alta 
Falhas Repetitivas 
7 
8 
1 em 40 
1 em 20 
Muito Alta 
Falhas Quase Inevitáveis 
9 
10 
1 em 8 
1 em 2 
 
Passo 10 - TAXA DE DETECÇÃO DE UM MODO DE FALHA 
 
Refere-se a probabilidade que as características de projeto e os procedimentos de 
verificação irão detectar modos potenciais de falha a tempo de prevenir uma falha a 
nível de sistema. Quando esta análise está orientada para o processo, refere-se a 
SEVERIDADE DOS EFEITOS Taxa 
Negligente Este modo de falha não tem qualquer efeito sobre o sistema. O usuário provavelmente nem irá notar a falha. 1 
Baixa 
Este modo de falha somente tem um leve efeito sobre o 
sistema. O cliente/usuário somente irá notar uma leve 
deterioração do desempenho do sistema. 
2 
3 
Moderada 
Este modo de falha irá provocar uma certa insatisfação 
do usuário/cliente. 
4 
5 
6 
Alta 
Este modo de falha irá provocar uma alta insatisfação do 
cliente, como por exemplo, um sistema inoperante. Sem, 
entretanto, violar a segurança ou normas regulamentares 
do governo. 
7 
8 
Muito Alta Este modo de falha afeta a função segurança do sistema ou não cumpre as normas regulamentares do governo. 
9 
10 
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IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
Eduardo de Santana Seixas - Abraman Pág: IV.11 
probabilidade de que um conjunto de controles de processo tem condições de detectar 
e isolar uma falha antes que esta transfira-se para o processo subsequente ou para o 
cliente/consumidor final. 
 
PROBABILIDADE DE DETECÇÃO Taxa 
Muito Alta: Procedimentos de verificação (PV) do projeto ou 
controle do processo (CP) em uso irão certamente detectar o 
modo potencial de falha. 
1 
2 
Alta: PV ou CP tem uma boa chance de detectar um modo 
potencial de falha. 
3 
4 
Moderada: PV ou CP pode detectar um modo potencial de falha 5 
6 
Baixa: PV ou CP provavelmente não irá detectar um modo 
potencial de falha. 
7 
8 
Muito Baixa: PV ou CP tem uma probabilidade muito baixa de 
detectar um modo potencial de falha 9 
Certeza Absoluta de Não Detecção: PV ou CP não irá detectar 
um possível modo potencial de falha. 10 
 
Passo 11 - ANÁLISE DA CRITICIDADE DE UM MODO DE FALHA 
 
O objetivo deste passo é consolidar as informações geradas dos aspectos mais críticos 
do projeto do sistema. Criticidade no contexto desta análise é uma função da 
ocorrência de um modo de falha, de sua severidade e da probabilidade que será 
detectada a tempo para evitar seu impacto sobre o sistema. 
 
A métrica RPN (Risk Priority Number), utilizado na indústria automobilística, é dada 
por: 
 
RPN = Taxa de Severidade x Taxa de Freqüência x Taxa de Detecção 
 
O RPN reflete a criticidade de um modo de falha. É óbvio, que um modo de falha com 
uma alta freqüência de ocorrência, com significante impacto sobre o desempenho do 
sistema e com uma baixa probabilidade de detecção do modo de falha terá um alto 
valor de RPN, isto é, uma alta criticidade para o sistema. 
 
Os valores de RPN, podem ser muito bem visualizado e comparado através de um 
diagrama de Pareto, isto é, através da análise dos modos de falha e das causas de falha 
pelo diagrama de Pareto. 
 
Cada um dos modos de falha identificados deve ser avaliado em termos da pior 
conseqüência potencial que possa resultar em uma classificação em termos de 
categoria de severidade. Ou seja, um determinado modo de falha pode ter várias 
conseqüências, e o mesmo deverá ser classificado pela classificação da conseqüência 
mais crítica de todas. 
 
Cada um dos modos de falha identificados deve ser avaliado em termos de possíveis 
alterações de projeto, ou de outras ações que possam eliminar a falha ou pelo menos 
controlar o risco decorrente da mesma, através de redução de sua freqüência de 
ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE 
IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
Eduardo de Santana Seixas - Abraman Pág: IV.12 
ocorrênciaou de redução dos efeitos sobre o funcionamento do sistema quando de sua 
ocorrência. 
 
Efeitos de Ações Corretivas. 
 
Cada uma das ações corretiva propostas deve ser avaliada em relação aos demais 
atributos do sistema, tais como requisitos de apoio logístico. 
 
Documentação. 
 
A análise deve ser documentada, os problemas que não puderam ser corrigidos 
quando da realização da análise devem ser explicitados, assim como os controles 
sugeridos para redução de risco de falha. 
 
IV.2 - DEFINIÇÃO DOS TERMOS UTILIZADOS NA FMEA 
 
Diagramas de Blocos Funcionais 
 
Um diagrama funcional em blocos ilustra a operação do sistema e as interrelações 
entre as entidades funcionais de um sistema tendo por base dados de engenharia e 
esquemáticos. Um diagrama funcional em blocos irá fornecer a seqüência do fluxo de 
funcionamento para o sistema em cada um de seus níveis de desdobramento podendo 
ser utilizada tanto na abordagem física como na abordagem funcional da FMEA. Os 
diagramas funcionais em blocos são constituídos de blocos (um para cada item físico 
do sistema) e linhas orientadas que os interligam, representando o fluxo de 
funcionamento do sistema, cabe destacar que todas as entradas e saídas de cada item 
devem ser representadas. 
 
Modos de Falha e Causas 
 
Todos os modos de falha identificados em cada nível de desdobramento analisados 
devem ser identificados e descritos. Os potenciais modos de falha devem ser 
determinados pelo exame das saídas do item representados no diagrama funcional em 
blocos, dados de engenharia e esquemáticos. Os modos de falha das diversas funções 
devem ser estabelecidos com base nos requisitos de operação constantes na descrição 
narrativa do sistema e nos critérios de falha estabelecidos. 
 
As causas mais prováveis associadas com os modos de falha identificados devem ser 
descritas. Desde que um determinado modo de falha pode ter mais de uma causa, 
todas as causas independentes para um dado modo de falha devem ser indicadas e 
descritas. As causas das falhas nos níveis adjacentes devem ser consideradas. Por 
exemplo, causas de falha no terceiro nível de desdobramento devem ser consideradas 
quando da análise do segundo nível de desdobramento. 
 
Quando as funções mostradas em um diagrama funcional em blocos são realizadas 
por um módulo substituível em um sistema, uma FMEA separada deve ser realizada 
para as funções internas do módulo, considerando o módulo como um sistema. Os 
efeitos dos possíveis modos de falha nas entradas e saídas do módulo descrevem os 
modos de falha quando o mesmo é visto como um item dentro do sistema. Para 
garantir que uma análise completa seja realizada, cada modo de falha e saída 
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IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
Eduardo de Santana Seixas - Abraman Pág: IV.13 
funcional deve no mínimo ser examinada com relação as seguintes condições típicas 
de falha: 
 
a - Operação prematura; 
b - Falha em operar por um determinado tempo; 
c - Operação intermitente; 
d - Falha em interromper a operação em um determinado tempo; 
e - Perda de saída ou falha durante a operação; 
f - degradação da saída da capacidade operacional nominal do sistema; 
g - Outras condições únicas de falha, conforme aplicável, baseadas nas características 
do sistema e requisitos operacionais ou restrições. 
 
Níveis de Desdobramento 
 
Os níveis de desdobramento são utilizados para garantir a organização da análise e 
rastreabilidade do processo, o primeiro nível de desdobramento considera o sistema 
como um todo, a partir daí vai-se subdividindo o sistema em porções cada vez 
menores até que se chegue ao menor nível a ser considerado na análise. 
 
Modo de Falha 
 
Descreve a maneira pela qual a falha é observada. Geralmente descreve a forma pela 
qual a falha ocorre ou seu impacto na operação do equipamento. 
 
Causa da Falha 
 
O processo físico ou químico, defeito de projeto, deficiência de qualidade, má 
utilização de componentes, ou outros processos que sejam as razões básicas para a 
falha ou que iniciem o processo físico que leve à deterioração que origina a falha. 
 
Efeito da Falha 
 
As conseqüências que um modo de falha tem na operação ou funcionamento de um 
determinado item. Efeitos da falha são classificados como efeito local, no nível de 
desdobramento imediatamente superior e efeito final. 
 
Efeito Local 
 
As conseqüências que um determinado modo de falha tem na operação ou 
funcionamento do item específico em análise. 
 
Efeito no Nível Imediatamente Superior 
 
As conseqüências que um determinado modo de falha tem na operação ou 
funcionamento nos itens do nível de desdobramento imediatamente superior ao nível 
de desdobramento em análise. 
 
ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE 
IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
Eduardo de Santana Seixas - Abraman Pág: IV.14 
Efeito Final 
 
As conseqüências que um determinado modo de falha tem na operação ou 
funcionamento no nível de desdobramento mais alto da análise. 
 
Severidade 
 
A severidade de um modo de falha é uma classificação atribuída em função da mais 
críticas entre as possíveis conseqüências de um modo de falha. Esta classificação 
varia de caso para caso, porém sempre considera o nível de prejuízo envolvido, danos 
à propriedade ou danos ao sistema que podem ocorrer em última análise. 
 
Provisões Compensatórias 
 
São ações que estejam disponíveis ou que possam ser tomadas por um operador para 
eliminar ou amenizar o efeito de uma falha em um sistema. 
 
Ações Corretivas 
 
São modificações documentadas em projeto, procedimento ou materiais válidos para 
corrigir causas de falhas ou deficiências de projeto. 
 
Mecanismo de Detecção 
 
São meios ou métodos pelos quais uma falha pode ser detectada por um operador 
durante a operação normal do sistema ou pode ser detectada pelo pessoal de 
manutenção através de ações de diagnóstico. 
 
Classificação de Severidade 
 
A classificação de severidade é determinada para fornecer uma medida qualitativa da 
pior conseqüência potencial resultante de erro de projeto ou falha do item. Uma 
classificação de severidade deve ser escolhida para identificar cada modo de falha e 
cada item analisado de acordo com um critério estabelecido, o estabelecimento de 
critérios similares aos abaixo indicados considerando perda de entradas do sistema ou 
saídas devem ser desenvolvidos e incluídos nas premissas consideradas para a FMEA. 
 
A seguir é indicado um critério para a realização desta classificação: 
 
a. Categoria I - Catastrófica. 
 
 Uma falha que possa causar morte ou perda de sistema de segurança. 
 
b. Categoria II - Crítica. 
 
Uma falha que possa causar dano à propriedade, ou dano maior ao sistema que 
possa resultar em perda da missão. 
ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE 
IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
Eduardo de Santana Seixas - Abraman Pág: IV.15 
c - Categoria III - Marginal. 
 
Uma falha que possa causar dano à propriedade ou dano menor ao sistema que 
pode resultar em atraso ou perda de indisponibilidade ou degradação da 
missão. 
 
 d - Categoria IV - Menor. 
 
Uma falha que não é séria o suficiente para causar dano à propriedade ou ao 
sistema, mas que possa resultar em manutenção corretiva ou pequeno reparo. 
 
IV.3 - EXEMPLO DE RELATÓRIO DE FMEA 
 
 Sistema : Compressos de Ar Data: Folha: 
 Nível de Desdobramento: 1° Desenho de Referência: 
 Compilado por: Aprovado por: 
 
ANÁLISE DOS MODOS DE FALHA E SEUS EFEITOS 
 
IV.4 - EXEMPLO DE APLICAÇÃO. 
 
A técnica da análise de modos defalha e seus efeitos serão expostos através de 
aplicação a um exemplo. 
 
1° Passo - Subdivisão do Sistema 
 
O primeiro passo é a divisão do sistema / equipamento a ser analisado em subsistemas 
e componentes / peças através de sucessivos níveis de desdobramentos. Esta 
subdivisão deve ser representada por diagramas funcionais em blocos para cada nível 
de desdobramento. 
 
SISTEMA DE COMPRESSÃO DE GÁS DE
FAZENDA BÁLSAMO
SUBSISTEMA 01
COMPRESSOR Folha: 2 de 3
Função: 01.01 Comprimir todo o Gás Natural Produzido
Falha Funcional: 01.01.01 Parada Total de Compressão
Componente Modo de Falha Causa da Falha Efeitos das Falhas Severidade
Válvula de
Sucção do
Cilindro do
10 Estágio
01. Falta de
Estanqueidade
02. Quebra da
Válvula
01. Desgaste
nos Elementos
de Vedação
02. Fadiga das
Molas
01. Fadiga do
Material
(Local)
Aquecimento do
Cilindro
(Planta)
Perda de
Eficiência
(Local)
Danos no Cilindro
(Planta)
Perda de
Eficiência
IV
II
Data: 10/11/1999
ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE 
IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
Eduardo de Santana Seixas - Abraman Pág: IV.16 
Exemplo: 
 
2° Passo - Descrição Funcional do Sistema e Elaboração de Diagramas 
Funcionais em Blocos 
 
A preocupação básica no cumprimento deste passo deve ser de se explicitar as 
condições operacionais que atendam aos requisitos estabelecidos para o sistema. 
 
Primeiro Nível de Desdobramento 
 
Descrição Funcional 
 
O compressor de ar de alta pressão (4.500 Psi) é usado a bordo de submarinos para 
fornecer o ar de alta pressão necessário a todas as operações em que seja requerido. 
Três compressores idênticos instalados em diferentes posições são usados em cada 
submarino e apenas um compressor é capaz de suprir ar comprimido de alta pressão 
para todo o submarino, o procedimento normal de operação é manter os três em 
funcionamento. O objetivo desta análise é analisar apenas o compressor. Não será 
considerados o controlador do motor elétrico nem o tanque de suprimento de ar. O 
compressor é acionado por um motor elétrico vertical, dois cilindros, tipo pistão de 
quatro estágios, refrigeração em circuito fechado com água doce e lubrificação com 
selagem. 
 
Obs.: Cabe destacar que no 1º parágrafo da descrição se enfatizou o que seria e o que 
não seria considerado na análise, assim como o universo em que o sistema estava 
inserido. Já no segundo parágrafo foram destacadas algumas características técnicas 
do mesmo. 
 
SISTEMA
COMPRESSOR
Motor Monitoração eInstrumentação
Refrigeração e
Desumidificação Lubrificação Compressor
Válvulas de Alívio e
Leitura de Pressão da
Água de Refrigeração
Válvulas de Alívio e
Leitura de Pressão e
Sobrecarga
10 Nível de Desdobramento
20 Nível de Desdobramento
30 Nível de Desdobramento
ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE 
IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
Eduardo de Santana Seixas - Abraman Pág: IV.17 
Diagrama Funcional em Blocos 
 
Segundo Nível de Desdobramento 
 
Descrição Funcional 
 
Subsistema - Monitoração e Instrumentação 
 
É constituído de vários sensores de pressão, válvula de segurança, chaves de pressão, 
monitoração de temperatura e dispositivos de alarme como indicado a seguir: 
 
Diagrama Funcional em Blocos 
MONITORAÇÃO E
INSTRUMENTAÇÃO
Saída do Sensores
da Temperatura e
Pressão de Saída
Leitura da
Temperatura e
Pressão
CONTROLADOR
ELÉTRICO
Sinais de Parada Automática
 (Temperatura e Pressão de Óleo)
MOTOR
Tensão
440 V
COMPRESSOR
Torque
Resfriador e
Desumidicador
Lubrificação
Óleo Resfriado
Óleo
Ar de
Alta Pressão
Dessalinização da
Água do Mar
Ar
Resfriado e
Seco
Água Doce
Sinais de Temperatura e Pressão
COMPRESSOR
Leitura de Pressão e
Temperatura
Ar de Alta Pressão
Saída dos Sensores de
Temperatura e Pressão
CONTROLADOR
ELÉTRICO
Sinais de Parada Automática
(Temperatura e Pressão do Óleo)
Tensão - 440 Volts
Dessalinização da
Água do Mar
Água Doce
ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE 
IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
Eduardo de Santana Seixas - Abraman Pág: IV.18 
Terceiro Nível de Desdobramento 
 
Descrição Funcional 
 
Subsistema - Válvulas de Alívio e Leituras de Pressão de Ar e Descarga. 
 
Os indicadores são sensores, calibrados para monitorar o ar de saída. 
 
Diagrama Funcional em Blocos 
 
 
Quarto Nível de Desdobramento 
 
Descrição Funcional 
 
Sensor de Pressão de Descarga de 1º estágio - 0 à 100 Psi ajustado em 42 Psi. 
 
Diagrama Funcional em Blocos 
 
Para este nível, no caso particular deste subsistema não há necessidade de 
representação por diagrama funcional em blocos. 
 
Obs.: Aqui como o objetivo era exemplificar, só foram realizados descrições 
funcionais e diagramas funcionais em blocos para alguns itens e alguns níveis de 
desdobramento, porém na prática o que se recomenda é que sejam elaborados 
diagramas funcionais em blocos e descrições funcionais para todos os itens e todos os 
níveis de desdobramento. 
TEMPERATURA DO
MONITOR
Temperatura de Ar de Admissão
Temperatura de Ar de Descarga
Temperatura de Ar de Água
Temperatura de Ar de Óleo
PRESSÃO DO ÓLEO
Pressão de Óleo
PRESSÃO DA ÁGUA
PRESSÃO DO AR
Pressão da Água
Pressão do Ar
Leituras de Temperatura
Desligamentos Automáticos
Alarme
Leitura de Pressão do Óleo
Desligamento por Baixa Pressão do Óleo
Leitura de Pressão da Água
Alívio de Pressão da Água (Segurança)
Alívio de Pressão de Ar (Estágios: 1,2, 3 e 4)
Alívio de Sobrepressão de Ar (Segurança)
(Estágios: 1,2, 3 e 4)
ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE 
IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
Eduardo de Santana Seixas - Abraman Pág: IV.19 
3º Passo - Elaboração do Relatório de FMEA 
 
O terceiro passo consiste em uma análise sistemática de todos os itens do sistema, de 
forma estruturada e uniforme, registrando os resultados da análise em um formulário 
padronizado. 
 
Este passo também deve ser aplicado a todos os itens do sistema em análise. 
 
Aqui serão geradas e registradas de forma ordenada todas as informações referentes 
aos modos de falha envolvidos com os componentes do sistema em análise, cabe 
destacar que as colunas do relatório não são mandatórias devendo ser aplicadas 
conforme a necessidade específica do problema a ser resolvido. 
 
 
Nos níveis de desdobramento mais baixos é que normalmente serão identificadas as 
ações de manutenção pois estes são normalmente os níveis em que serão analisados os 
componentes constituintes do sistema. 
Sob o enfoque específico de manutenção devem ser previstas colunas no relatório de 
FMEA que reflitam este objetivo específico, tais como tempo de reparo dos modos de 
falha como um todo ou se houver interesse de forma discretizada em suas parcelas 
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Efeitos da Falha
Efeitos
Locais
Efeitos
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ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE 
IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
Eduardo de Santana Seixas - Abraman Pág: IV.20 
constituintes, ou seja tempo de efetivo reparo, tempo de obtenção de sobressalentes, 
tempo de comunicação à manutenção, etc. 
 
É fundamental para o sucesso da aplicação da FMEA que esta seja elaborada de forma 
consonante com os objetivos que levaram a aplicação da mesma. 
 
4° Passo - Elaboração da Matriz de Criticidade. 
 
O próximo passo visa a seleção das ações a serem empreendidas como resultado da 
aplicação da técnica. Esta seleção deverá considerar os aspectos fundamentais de 
severidade e freqüência de ocorrência. O que é feito através da chamada matriz de 
criticidade, que será apresentada a seguir. 
 
Cabe destacar que a função desta matriz é de se selecionar os modos de falha mais 
importantes, existem casos em que a mesma não é necessária, a saber: 
 
• Quando existem recursos para realizar todas as melhorias identificadas; 
• Quando existe uma diretriz que faça esta seleção, por exemplo “Todas as 
falhas únicas devem ser eliminadas”; e 
• Quando a priorização é óbvia. 
 
Dados de Confiabilidade 
 
A determinação dos modos de falha mais prováveis entre aqueles possíveis de ocorrer 
requer uma análise de dados de confiabilidade. Sempre é desejável utilizar dados de 
confiabilidade que resultem de experiência prévia em condições similares de uso, 
quando estes não estiverem disponíveis, as informações como taxa de falha e de 
reparo devem ser obtidas a partir de ensaios de confiabilidade sob condições similares 
àquelas que se espera sejam encontradas na utilização do sistema. 
 
Abordagem Qualitativa 
 
Aos modos de falha identificados na FMEA são atribuídos valores de probabilidade 
de ocorrência, porém quando não se dispõe de taxas de falha para os mesmos, podem 
ser estimadas faixas de valores de modo a possibilitar a seleção através de uma 
avaliação qualitativa. Indicaremos a seguir uma sugestão de faixas de valores a serem 
utilizados, porém caso a caso devem ser definidas as faixas mais adequadas. 
 
Nível A (FREQUENTE) - Uma alta probabilidade de ocorrência durante o 
tempo de operação do item. Alta probabilidade pode ser definida como um 
valor superior a 0,20. 
 
Nível B (RAZOAVELMENTE PROVÁVEL) - Uma probabilidade moderada 
durante o tempo de operação do item. Probabilidade moderada pode ser 
definida como aquela que possui um valor entre 0,10 e 0,20. 
 
Nível C (OCASIONAL) - Uma probabilidade de ocorrência durante o tempo 
de operação do item. Alta probabilidade pode ser definida como aquela que 
possui um valor entre 0,01 e 0,1. 
ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE 
IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
Eduardo de Santana Seixas - Abraman Pág: IV.21 
Nível D (REMOTA) - Uma probabilidade remota de ocorrência durante o 
tempo de operação do item. Probabilidade remota pode ser definida como 
aquela que possui um valor entre 0,001 e 0,01. 
 
Nível E (EXTREMAMENTE IMPROVÁVEL) - Uma probabilidade extrema- 
mente improvável de ocorrência durante o tempo de operação do item. 
Probabilidade extremamente improvável pode ser definida como aquela que 
possui um valor inferior a 0,001. 
 
A matriz de criticidade é construída plotando-se cada modo de falha identificado pelo 
seu número de identificação. Uma coordenada representando a classificação de 
severidade do efeito do modo de falha e a outra para a classificação de probabilidade 
de ocorrência do modo de falha. A matriz resultante mostra a distribuição da 
criticidade dos modos de falha identificados e fornecem uma eficiente ferramenta para 
se priorizar as ações corretivas identificadas. Como indicado na figura abaixo, a 
criticidade dos modos de falha aumenta na direção indicada na diagonal. 
 
IV III II I
SEVERIDADE
A
B
C
D
MATRIZ DE CRITICIDADE
 
 
Com a utilização da matriz de criticidade pode-se facilmente identificar a prioridade 
que deve ser dada a ações identificadas durante a análise, o que para sistemas 
complexos com uma série de ações possíveis de serem implementadas é um grande 
auxílio no estabelecimento e verificação de programas e políticas de manutenção. 
 
Devido ao fato dos recursos disponíveis para implantar melhorias na manutenção 
serem sempre limitados as medidas possíveis de serem implementadas devem ser 
priorizadas. A utilização da FMEA, permite através de um processo sistemático que 
esta priorização seja feita de forma racional e embasada. A ordenação gerada pela 
FMEA deve seguir um critério específico para cada análise ou seja o critério de 
severidade pode ser definido conforme for conveniente à solução do problema. 
 
ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE 
IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
Eduardo de Santana Seixas - Abraman Pág: IV.22 
EXEMPLO DE APLICAÇÃO 
 
Construir uma FMEA para o sistema de aquecimento de água. O sistema opera do 
seguinte modo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A “válvula de gás” é acionada através de um “controlador”, o qual está ligado a um 
medidor de temperatura associado a um aparelho controlador. 
 
A “válvula de retenção” na linha de admissão de água evita o fluxo reverso devido a 
alta pressão no interior do vaso de aquecimento. 
 
A “válvula de alívio” abre, quando a pressão no interior do vaso fica acima de 100 
Psi. 
 
Quando a temperatura da água está abaixo de 600C o aparelho comparador envia um 
sinal para que o controlador abra a válvula de gás e injete uma quantidade maior de 
gás para o bico queimador, caso contrário, se estiver acima de 850C, o controlador 
fecha a válvula de gás. 
Medidor de
temperatura e
Aparelho
Comparador
Controlador
Entrada
de Gás
Válvula
Queimador
Ar
Saída de
Gases
Válvula de
Admissão
e Retenção
Água Fria
Torneira de Água
Quente
Válvula de Alívio de
Pressão
ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE INDUSTRIAL 
IV – FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 
 
QUALyTEK – Qualidade, Tecnologia e Sistemas Ltda. Pág: IV.23 
Efeito sobre: Classificação da Criticidade 
Componente 
 
Modo de Falha Outros 
Componentes Todo o Sistema I II III IV 
 
Freqüência 
da Falha 
 
Método de 
Detecção 
 
Providências e 
Observações 
 
Válvula de Alívio 
de Retenção 
 
 
 
 
 
 
Válvula de Gás 
 
 
 
 
 
 
Medidor de 
Temperatura e 
Aparelho 
Comparador 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Continua ........ 
 
Emperrou 
Aberta 
 
 
 
Emperrou 
Fechada 
 
Emperrou 
Aberta 
 
 
Emperrou 
Fechada 
 
Não reage ao 
aumento 
da temperatura 
acima 
do nível 
especificado 
 
Não reage a 
redução da 
temperatura 
abaixo do 
nível 
especificado.Controlador tende a 
aumentar entrada de gás 
devido a perda de água 
quente. 
 
Nenhum. 
 
 
Queimador continua a 
operar. Válvula de pressão 
abre. 
 
Queimador para de operar. 
 
 
Controlador, válvula de 
gás, queimador continuam 
a operar. Válvula de alívio 
de pressão abre. 
 
 
 
Controlador, válvula de 
gás, queimador continuam 
a operar em baixa 
temperatura. 
 
 
 
Perda de água quente, 
maior entrada de água 
fria e maior consumo de 
gás. 
 
Nenhum 
 
 
Temperatura da água e a 
pressão aumentam. 
Água ⇒ Vapor 
 
Para de produzir água 
quente. 
 
Temperatura da água 
muito alta. 
Água ⇒ Vapor 
 
 
 
 
Temperatura da água 
muito baixa. 
 
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n 
 
 
Razoavelmen
te provável. 
 
 
 
Provável 
 
 
Razoavelmen
te provável. 
 
 
Remota 
 
 
Remota 
 
 
 
 
 
 
 
Remota 
 
Observar válvula 
de alívio da 
pressão. 
 
 
Teste manual. 
 
 
Água da torneira 
muito quente. 
Válvula de alívio 
da pressão abre. 
Observar saída 
na torneira. 
 
Observar saída 
na torneira. 
 
 
 
 
 
 
Observar saída 
na torneira. 
 
Fechar suprimento de água, reselar 
ou trocar a válvula de alívio. 
 
 
 
Nenhuma alteração com as falhas de 
outros componentes. Esta falha não 
tem conseqüências. 
Abrir torneira de água quente para 
aliviar a pressão. Fechar suprimento 
de gás. Compensar válvula de alívio 
de pressão. 
 
Nenhuma. 
 
Compensar válvula de alívio da 
pressão. Abrir torneira de água 
quente para aliviar a pressão. Fechar 
suprimento de gás. 
 
 
 
 
Nenhuma.