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Análise FMEA - Identificação de Falhas

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FMEA – Análise dos Modos de Falha e seus Efeitos
Início/Confiabilidade Operacional, Manutenção Industrial, Seis Sigma/FMEA – Análise dos Modos de Falha e seus Efeitos
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A análise fmea (Failure Modes, Effects Analysis) tem como objetivo identificar potenciais modos de falha de um produto ou processo de forma a avaliar o risco associado a estes modos de falhas, para que sejam classificados em termos de importância e então receber ações corretivas com o intuito de diminuir a incidência de falhas. É um método importante que pode ser utilizado em diferentes áreas de uma organização como: projetos de produtos, análise de processos, área industrial e/ou administrativa,manutenção de ativos e confiabilidade com o intuito de trazer importantes benefícios para o negócio.
fmea – Análise dos modos e efeitos de Falha. Riscos calculados e controlados. Fonte :: FreedigitalPhotos.com
A aplicação do fmea impacta diretamente no retorno financeiro da empresa que é decorrente da minimização e eliminação de falhaspotenciais nos processos produtivos. Os resultados podem abranger todas as áreas industriais aumentando a confiabilidade do serviço prestado e proporcionando mais segurança e maior satisfação do usuário dos serviços.
Tipos de FMEA
Existem vários tipos de fmeas utilizados no mundo todo. Dentre eles, alguns podem ser mais utilizados do que outros diferindo em alguns aspectos como forma de classificar os riscos e nomes dados aos elementos. Entretanto, todos possuem o mesmo objetivo: identificar falhas que podem causar danos em potencial ou prejuízo para o usuário do produto ou serviço oferecido. Os tipos mais comuns de fmea são os de produto e o de processo, mas existem outros a citar:
fmea de Produto: Nele são analisadas falhas que poderão acontecer nas especificações do produto focando em componentes e subsistemas. Este tipo também pode ser chamada fmea de projeto.
fmea de Processos:Tem como objetivo analisar a falhas no planejamento e execução do processo e consequentemente melhorá-lo.
fmea de Sistema: Foca nas funções globais de sistemas
fmea de Serviço: Foca em processos de manufatura e montagem
FMEA de Software: Foca em funções de software
É comum algumas empresas exigirem documentação FMEA para os fornecedores submeterem seus produtos à compra. Por isso a documentação da análise FMEA deve ser o mais detalhada possível. Este detalhamento também contribui para que futuras revisões sejam efetuadas com qualidade. As análises FMEAs podem precisar de dados históricos e informações importantes como: de que forma ocorreram as falhas? Como outros elementos similares falharam? E se ocorreu mudanças nas falhas após melhorias nos processos. Isto é fundamental para garantir a qualidade das análises em um processo de melhoria contínua.
Como elaborar uma análise FMEA
Primeiramente, vamos definir alguns termos que são utilizados em um documento FMEA. São eles:
· Falha: Perda de função quando ela é necessária.
· Modo de Falha: Como você observa o dano causado.
· Efeito da falha: Resultado ou consequência da falha.
· Ocorrência de falha: Quantas vezes isto acontece.
· Severidade de falha: O quão grave é a falha quando ela ocorre?
· Detecção de falha: Posso encontrar a falha antes dela ocorrer?
· RPN: Risk priority number – É o risco calculado que fica associado ao modo de falha.
O documento FMEA consiste de uma lista de componentes, funções ou serviços que podem falhar. Para cada um destes itens, são determinadas a ocorrência, os efeitos e os modos de falha para que então o risco inerente a falha possa ser calculado. O valor do risco (RPN) é um múltiplo de 3 variáveis (Ocorrência, Severidade e Detecção), sendo estas três variáveis tabeladas conforme o tipo de FMEA que está sendo utilizado. (ver tabela1, tabela2 e tabela3).
O FMEA funciona da seguinte forma: um grupo identifica as funções do produto e processo, as possíveis falhas, as causas e os efeitos derivados desta. Em seguida, é analisado o risco (RPN) que cada falha pode fornecer e então são avaliadas quais medidas de melhoria e ações corretivas podem ser aplicadas de forma a diminuir os riscos analisados. Uma planilha ou documento para a análise FMEA de processo inclui os seguintes campos.
· Nome: Nome do componente, subcomponente ou sistema que está sendo analisado;
· Função: é a função que o componente ou sistema desempenha;
· Falha: é o evento que faz com o que o componente ou sistema perca sua função;
· Efeitos: Aspecto aparente que o cliente irá notar. É o que a falha provoca;
· Classificação da Severidade: Pode variar de Zero a Dez, sendo Zero igual a uma gravidade mínima e Dez uma gravidade máxima;
· Causa: Apresentação das possíveis causas para a falha ocorrer;
· Classificação e Frequência da Ocorrência: Pode variar de Zero a Dez, sendo Zero igual a uma frequência mínima e Dez uma frequência constante;
· Classificação da detecção: Pode variar de Zero a Dez, sendo Zero igual a uma detecção máxima e Dez uma detecção nula;
· Ações e procedimentos atuais;
· Ações Recomendadas;
· Responsabilidade;
· Data Prevista;
· Ação Tomada;
Posteriormente a esta primeira rodada, são levantas as ações necessárias para poder diminuir os maiores riscos que foram calculados. Estas ações podem ser levantadas através do conhecimento e criatividade da equipe, sessões de brainstorm, etc. Após agrupar todas as alternativas, será avaliado a viabilidade das mesmas e as tarefas serão distribuídas entre os envolvidos da equipe.
O documento gerado deverá ser analisado e revisado periodicamente, afim de verificar se houveram alterações no produto e processo ou mesmo se surgiram falhas não previstas durante o processo anterior.
Agora que sabemos como funciona a análise FMEA, vamos então ao nosso formulário e a um exemplo prático. Consideramos neste caso um simples exemplo de um motor que faz o bombeamento de água para uma caixa d’água central. Vejamos o formulário:
FMEA – Formulário para análise de efeitos e modos de falha – Clique para ampliar
O cabeçalho do nosso formulário deve conter todas as informações importantes como área onde o componente está localizado,o sistema ao qual ele pertence,a data de início, revisão, equipe, elaborador, etc. Isto porque como dito anteriormente, o FMEA é um documento dinâmico que com o passar do tempo sofre revisões e melhorias. Por isto é muito importante que esta documentação tenha o máximo de informações possíveis.
Na primeira coluna, devemos identificar o componente. Colocamos então o tag do motor para identificar o motor exato no local e seu respectivo nome. Ele que será o objeto de análise neste formulário e todas as causas de falha levantadas serão baseadas neste motor. A função deste motor também é importante pois geralmente é a perda desta função que irá caracterizar a falha.
O nosso motor possui a função de bombear água para a caixa d’água. Para tanto ele precisa que todos os seus subcomponentes estejam em perfeitas condições. Neste exemplo, a equipe levantou quais as falhas potenciais podem ocorrer. São elas:
· Estator – Falha de isolamento;
· Estator – Enrolamento danificado;
· Estator – Rotor Queimado;
· Estator – Vibração Excessiva;
· Estator – Rolamento Travado;
Todas as falhas estão listadas na terceira coluna do nosso formulário. Note que qualquer uma das falhas listadas que possam ocorrer, fazem com que haja perda imediata da função do motor, que é bombear água para a caixa d’água. Por este motivo, podemos dizer que quando a falha ocorre, gera um efeito de falha denominado perda de fluxo. Isto foi listado na quarta coluna, como pode ser observado na figura.
Com as potenciais falhas listadas, podemos agora classificar estas falhas segundo os critérios de Ocorrência, Severidade e Detecção para assim calcularmos o risco.
Para encontrarmos o valor de orcorrência, basta consultarmos a tabela abaixo. Nela é possível encontramos facilmente o valor adequado:
	Classif.
	Critério
	1
	Chance Remota de Falha
	2
	Frequência muito baixa: 1 vez a cada 5 anos
	3
	Pouco Frequente: 1 vez a cada 2 anos
	4
	Frequência baixa: 1 vez porano
	5
	Frequência ocasional: 1 vez por semestre
	6
	Frequência moderada: 1 vez por mês
	7
	Frequente: 1 vez por semana
	8
	Frequência elevada: algumas vezes por semana
	9
	Frequência muito elevada: 1 vez ao dia
	10
	Frequência máxima: várias vezes ao dia
 
Uma vez obtido o número da ocorrência, vamos agora obter o número para a severidade ou gravidade da falha e seu respectivo efeito. Para calcular, podemos recorrer à tabela abaixo:
Tabela 2: Severidade (O quão ruim é o sistema?)
	Classif.
	Critério
	1
	Efeito não detectável no sistema
	2
	Baixa severidade causando aborrecimento leve no
cliente
	3
	
	4
	Severidade moderada: cliente hora insatisfeito com perda de deempenho perceptível
	5
	
	6
	
	7
	Severidade alta com alta insatisfação do cliente
	8
	
	9
	Severidade muita alta: risco potencial de segurança
e problemas graves de não-conformidades
	10
	
 
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Agora só falta obtermos o nível de detecção para as falhas e seus efeitos e assim calcular o risco. Note que a detecção é um valor que mostra a eficiência dos controles de detecção da falha (modo de falha). Quanto maior for o valor atribuído ao índice de detecção, significa que maior será a dificuldade de detectar a falha.
tabela 3 : Detecção (O cliente pode ver o problema?)
	Classif.
	Critério
	1
	Detecção quase certa do modo de falha
	2
	Probabilidade muito alta de detecção do modo de falha
	3
	Alta probabilidade de detecção do modo de falha
	4
	Moderadamente alta probabilidade de detecção do modo de falha
	5
	Moderada probabilidade de detecção do modo de falha
	6
	Baixa probabilidade de detecção do modo de falha
	7
	Probabilidade muito baixa de detecção do modo de falha
	8
	Probabilidade remota de detecção do modo de falha
	9
	Probabilidade muito remota de detecção do modo de falha
	10
	Não é possível detectar o modo de falha
 
Com os valores obtidos, agora é possível calcular o risco (RPN), bastando para isto multiplicar as três variáveis Ocorrência x Severidade x Detecção. É com este valor de risco que faremos o direcionamento das tratativas que cada modo de falha receberá. Vejamos:
No nosso exemplo, os modos de falhas que receberam maior risco (vermelho) foram: vibração excessiva e rolamento travado. Isto quer dizer que estas falhas merecem tratativas especiais e portanto ações mais eficazes. Com o risco calculado um pouco menor (amarelo), podemos observar que os modos de falhas rotor queimado e enrolamento danificado também receberam tratativas para evitar a perda da função do componente. Isto porque os danos potenciais que podem ser causados por estas falhas também merecem atenção.
Todas as ações precisam conter um prazo, responsável e devem ser monitoradas periodicamente a fim de avaliar novamente o risco e medir a eficácia do plano. No nosso formulário estes campos foram omitidos para visualizarmos melhor os campos mais importantes da FMEA.
É importante também notar que um modo de falha (Falha de isolamento)  não mereceu ações corretivas. Isto é comum acontecer pelos seguintes motivos: o risco obtido foi baixo e as empresas em geral possuem limitações de recursos e equipe para tratar todas as falhas. Lembre-se sempre que no intuito de aplicarmos formas de controles muito rígidos, podemos aumentar muito os custos para tal, de maneira com que a ocorrência da falha passe a ser menos custosa do que a tratativa para que ela não ocorra.
O FMEA nos mostra que podemos sim correr riscos calculados, desde que saibamos quais são estes riscos e estejamos dando prioridade a riscos mais importantes. Devemos ficar sempre atentos no fato de que um risco baixo pode se tornar alto e um alto, que esteja sendo tratado pode vir a ser menos prioritário com o passar do tempo. Por este motivo é importante que todos os modos de falha sejam listados e monitorados constantemente. O formulário deve sofrer atualizações constantes e as ações revisadas com o tempo.
Benefícios do FMEA
Ao trabalhar com a análise FMEA a empresa tende a:
· realizar um processo produtivo com maior qualidade;
· trabalhar com maior confiabilidade e segurança;
· trabalhar com menor custo e menores avarias;
· diminuir a probabilidade de falhas nos processos e produtos.
Com vimos, FMEA é uma técnica analítica utilizada por um time de pessoas como uma maneira de garantir que, até a extensão possível, os modos potenciais de falha e suas causas/mecanismos associados tenham sido considerados e localizados. Na sua forma mais rigorosa, a FMEA é um sumário do conhecimento de pessoas (incluindo uma análise de itens que poderiam falhar baseado na experiência e em assuntos passados) de como um produto ou processo é desenvolvido. Assim, é fundamental que a equipe que compõe o time seja qualificada e o mais diversificada possível.
Como resultado, a FMEA impacta diretamente no retorno financeiro da empresa que reduz ou elimina falhas e desenvolve ações e procedimentos para lidar com os riscos. Do ponto de vista dos funcionários que trabalham na empresa, como a FMEA é uma ferramenta que estimula o trabalho em equipe, ela possibilita ganhos motivacionais obtidos a partir da colaboração e o comprometimento das pessoas, que, juntas podem desenvolver uma atividade em prol do futuro da organização e de si mesmas
O que é o FMEA?
A sigla originária do inglês FMEA significa Failure Mode and Effects Analysis; a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) a traduz como Análise dos Modos de Falha e seus Efeitos. Ainda de acordo com a ABNT, o FMEA é um método que utiliza variáveis qualitativas para realizar uma análise dos possíveis modos de falha que podem originar-se em componentes e gerar um efeito sobre a função de todo o conjunto.
Para que serve o FMEA?
Com a utilização do FMEA é possível antever algumas falhas sistêmicas de nível crítico (e também as mais leves), assim como seu efeito sobre o conjunto. Portanto, a ferramenta cria a possibilidade de se minimizar as falhas potenciais e evitar seus efeitos.
Como surgiu o FMEA?
Assim como diversas outras ferramentas, o FMEA também foi criado para utilização em operações militares. A ferramenta surgiu no dia 9 de novembro de 1949, nos EUA. Na época, recebeu o nome de Procedures for Performing a Failure Mode, Effects and Criticality Analysis. Seu propósito na época era ser utilizado como técnica para avaliação de confiabilidade sobre sistemas e falhas em equipamentos. Mais tarde a NASA passou a utilizar variações da ferramenta desenvolvida pelos militares. Posteriormente, a Ford passou a utilizá-lo para cumprir as normatizações de segurança para veículos da época; atualmente, a ferramenta é utilizada por inúmeras indústrias, dos mais diversificados setores.
Em quais situações posso usar o FMEA?
O FMEA pode ser utilizado para a melhoria de processos ou produtos, que devem ter sua análise feita de maneira fracionada; deve-se olhar para cada parte, para se melhorar o todo. Além disso, o FMEA também pode ser utilizado para o desenvolvimento de novos produtos ou processo; essa, na minha opinião, é a principal aplicação da ferramenta, já que (em um mundo perfeito), se for bem aplicada nessa etapa, não existiram falhas no futuro a serem corrigidas.
Como elaborar um FMEA?
É importante lembrar que o FMEA deve ser elaborado em equipe, que deve ser composta (de preferência) por membros com diferentes especialidades, para que os resultados obtidos alcancem os maiores níveis de excelência possíveis. Todos os integrantes do grupo devem interagir durante todas as decisões. Vale lembrar também que as reuniões devem ser realizadas em intervalos de até 3 horas; mais que isso, as pessoas começam a perder em rendimento (as discussões começam a dar voltas e mais voltas) e o resultado pode ser comprometido. Primeiramente, você deverá determinar se seu FMEA será de produto ou processo; isso muda o modo como a leitura do FMEA será feita posteriormente(serve mais para informar ao leitor o tipo de documento que ele tem em mãos). Abaixo, você pode visualizar uma planilha desenvolvida pelo Miguelando.com, que pode ser baixada ao fim do post.
Como é possível verificar, existe um cabeçalho do FMEA que deve ser preenchido para sua posterior verificação. Nele existem campos para as seguintes informações:
· Cliente: nome do cliente que irá consumir o produto; para o caso de um FMEA de processo, coloque o nome do processo seguinte (se for o caso);
· Aplicação: indique qual a utilidade do produto ou processo;
· Áreas envolvidas: liste todas as áreas que integraram a elaboração do FMEA;
· Data de elaboração: dia, mês e ano em que foi criado o FMEA;
· Data da última revisão: dia, mês e ano em que foi realizada a última revisão do documento;
· Produto ou processo: nome do produto ou processo;
· Fornecedor: nome do fornecedor do produto; em caso de FMEA de processo, pode ser utilizado o processo anterior (se for o caso);
· Data da próxima revisão: dia, mês e ano em que a equipe deverá se reunir novamente para rever o FMEA.
Feito isso, passaremos à análise fracionada do todo, buscando identificar os possíveis pontos onde poderão ocorrer as falhas. As três primeiras colunas correspondem à caracterização do item analisado; o campo item deve ser preenchido com números que servirão para identificar as linhas do trabalho, em seguida deve-se preencher o campo referente ao nome do item e também qual sua função, na próxima coluna. Em seguida, devem ser preenchidas as possíveis falhas, relativas aos componentes listadas. Para essa etapa são necessárias três informações principais:
· Modo: essa coluna está relacionada ao modo como a falha será percebida pelo usuário;
· Efeito: esse campo deve ser preenchido com os efeitos que a falha descrita no campo “modo” causará no sistema;
· Causa: aqui devem ser informadas as causas que possivelmente darão origem à falha listada em “modo”.
A seção denominada “Atual” refere-se ao modo como são feitos os controles e também à caracterização da falha, na presente situação do processo ou produto. As colunas O, G e D referem-se a Ocorrência, Gravidade e Detecção, respectivamente. Nessas colunas, deverão ser atribuídos pesos que estão explicados no próximo tópico do post.
	A coluna R indica o Resultado, que é obtido através da multiplicação dos pesos atribuídos a O, G e D. O valor de R é utilizado para se determinar quais causas deverão ser atacadas em primeiro lugar, tendo em vista que quanto maior o valor de R, mais crítica é a falha e maior o foco que deve ser atribuído à solução da mesma.
Na etapa “Ação Corretiva”, existem duas colunas a serem preenchidas: a ação recomendada e a ação efetivamente tomada; a primeira corresponde (na maioria das vezes) à situação perfeita, onde a falha é evita por completo. Já a segunda, é referente à ação implantada, que pode diferir da ação recomendada, principalmente, por restrições orçamentárias. Por fim, os “Resultados” devem ser preenchidos após a posterior implantação da ação corretiva tomada. Serve para comparar os resultados com a situação anterior às modificações. Na coluna “responsável”, deve ser informado o nome da pessoa que liderou o processo de melhoria. As colunas O, G e D, devem ser preenchidas como na seção “Atual” e o R obtido pode ser utilizado como novo inputpara projetos de melhoria.
Como atribuir pesos para detecção, gravidade e ocorrência?
Detecção refere-se à capacidade de se observar a falha, caso essa ocorra. Caso a falha se manifeste de maneira que essa possa gerar falhas subsequentes, antes mesmo de ser determinada, essa é uma falha de difícil detecção e que deve ser priorizada em relação às demais. Os pesos atribuídos para detecção devem ser atribuídos seguindo-se a seguinte regra:
	Índice
	Detecção
	Probabilidade de Detecção
	10
	Quase impossível
	Absoluta certeza de não detecção
	9
	Muito remota
	Controle provavelmente não irá detectar
	8
	Remota
	Controles têm pouca chance de detectar
	7
	Muito baixa
	Controles têm pouca chance de detectar
	6
	Baixa
	Controles podem detectar
	5
	Moderada
	Controles podem detectar
	4
	Moderamente alta
	Controles têm boas chances de detectar
	3
	Alta
	Controles têm boas chances de detectar
	2
	Muito alta
	Controles quase certamente irão detectar
	1
	Quase certa
	Controles certamente irão detectar
A gravidade está relacionada aos efeitos gerados, caso a falha ocorra. Dentre outros fatores, deve-se considerar os objetivos estratégicos e indicadores de desempenho selecionados pela empresa, durante o processo de atribuição de pesos às variáveis do FMEA; com isso é possível garantir que os projetos de melhoria estejam de acordo com o que a organização estabeleceu para seu futuro. Os pesos atribuídos para gravidade devem ser atribuídos seguindo-se a seguinte regra:
	Índice
	Efeito
	Gravidade do Efeito
	10
	Perigoso sem aviso
	Índice de gravidade muito alto quando o modo de falha potencial afeta a segurança sem aviso prévio
	9
	Perigoso com aviso
	Índice de gravidade muito alto quando o modo de falha potencial afeta a segurança com aviso prévio
	8
	Muito alto
	Sistema inoperante com falha destrutiva sem comprometer a segurança
	7
	Alto
	Sistema inoperante com falha do equipamento (cliente muito insatisfeito)
	6
	Moderado
	Sistema inoperante com falha menor (cliente insatisfeito)
	5
	Baixo
	Sistema inoperante sem falha (cliente sente alguma insatisfação)
	4
	Muito baixo
	Sistema operante com degradação significante do desempenho (defeito notado pela maioria dos clientes)
	3
	Inferior
	Sistema operante com degradação significante do desempenho (defeito notado pela metade dos clientes)
	2
	Muito inferior
	Sistema operante com interferência mínima (defeito pela minoria dos clientes)
	1
	Nenhum
	Sem efeito perceptivo
A probabilidade de ocorrência está relacionada à chance da falha ocorrer. Os pesos atribuídos para ocorrência devem ser atribuídos seguindo-se a seguinte regra:
	Índice
	Prob. Falha
	Probabilidade de Ocorrência
	10
	>1 em 2
	Muito Alta: falhas persistentes
	9
	1 em 3
	
	8
	1 em 8
	Alta: falhas freqüentes
	7
	1 em 20
	
	6
	1 em 80
	Moderada: falhas ocasionais
	5
	1 em 400
	
	4
	1 em 2.000
	
	3
	1 em 15.000
	Baixa: relativamente poucas falhas
	2
	1 em 150.000
	
	1
	<1 em 1.500.000
	Remota: falha é improvável
Onde posso baixar uma planilha para desenvolvimento de FMEA?
Se você está procurando uma planilha para elaborar projetos envolvendo o FMEA, o Miguelando.com oferece uma versão totalmente gratuíta para download.
[download id=”2″]
Como elaboro os planos de ação para as melhorias obtidas com o FMEA?
Para elaborar os planos de ação, você pode utilizar a metodologia do 5W2H, que pode ser utilizada através do sistema 5W2H Online, disponibilizado pelo Miguelando.com.
Caso precise de uma ferramenta mais completa, onde seja possível desdobrar de maneira mais completa o projeto, criando atividades e delegando responsabilidades, recomendo que acesse essa página e faça o download do Cronograma do Miguelando.com. É uma ferramenta desenvolvida para o Excel, mas que está estruturada de forma a unir o Gráfico de Gantt, às principais características de um 5W2H; o que pode auxiliar a estruturação e acompanhamento de seu projeto.
 
Esse texto foi escrito em uma domingo, fevereiro 12th, 2012 às 13:55 e está arquivado em Consultoria Online. Você pode receber todas as respostas à esse artigo assinando o feed RSS 2.0. Voce também podecomentar, ou deixar um trackback de seu próprio site.
4 Responses to “FMEA: Aprenda o que é e como realizar melhorias com essa ferramenta da qualidade”
1. solange t. do amaral on novembro 17th, 2012 at 14:42
Muito bom, breve e objetivo. bem esclarecedor. gostei.
2. milton de souza jr on abril 22nd, 2013 at 15:15
texto muito bom.
3. Vlamir on maio 21st, 2013 at 9:10
Parabens pelo trabalho.
4. Luis on setembro 24th, 2013 at 22:09
Bons conteúdos, porém, seria necessário mostrar as fontes de onde vem os artigos, dariam maior credibilidade às informações prestadas.
Gostei de consultar o site.Leave a Reply
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