FMEA - Análise dos Modos e Efeitos das Falhas

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1 FMEA - Análise dos Modos e Efeitos das Falhas
Faculdade Atenas Maranhense – FAMA Curso de Especialização em Gestão Estratégica da Qualidade FMEA - Análise dos Modos e Efeitos das Falhas Prof. MSc. Gerisval Alves Pessoa Abril de 2009

2 Instrutor Mestre em Gestão Empresarial (FGV)
Especialista em Engenharia da Qualidade (UEMA) Químico Industrial (UFMA) Especialista em TQC (Total Quality Control - Japão) Professor de Graduação e Pós-graduação Coordenador dos Cursos de Pós-Graduação (FAMA) Gestão Estratégica da Qualidade Gestão Estratégica de Pessoas Gestão Estratégica de Serviços Gestão Ambiental Empresarial Auditor Líder ISO 9001 e e Auditor OHAS 18001 Instrutor Internacional de TPM (Total Productivity Maintenance) Examinador Prêmio Nacional da Qualidade: Ciclos 2000, 2001 e 2002 Analista da Qualidade Máster (Vale) 24 anos de experiência profissional

3 UNIDADE I CONCEITO DE FALHA

4 Falha - Definição É o término da capacidade de um item desempenhar a função requerida É a diminuição total ou parcial da capacidade de uma peça, componente ou máquina de desempenhar a sua função durante um período de tempo, quando o item deverá ser reparado ou substituído. É a “inabilidade” de um sistema/componente em cumprir uma de suas funções de projeto. Efeitos Ambientais Falha(s) de Subsistema(s) ou interface(s) Causada(s) por ... Falha(s) de Componente(s) Causada(s) por ... Falhas do Sistema Causada por ... Erro Humano

5 Maneira pela qual a falha é observada (Mil-Std 1629A)
Modo de Falha Maneira pela qual a falha é observada (Mil-Std 1629A) Efeito pelo qual se percebe que a falha ocorreu (IEEE Std 500) FA-005f-0

6 Modo de Falha (Exemplos)
Falha em partir Entupimento Falha em permanecer em uma posição Vazamento interno Vazamento externo Falha em fechar / Falha aberta Falha em abrir / Falha fechada Indicação errada Operação inadvertida Fluxo restrito Falha em parar Falha em conectar Curto (elétrico) Fuga (elétrica)

7 Modo de Falha Em geral, os modos de falha estão relacionados com as seguintes situações: Operação prematura Falha em operar num tempo especificado Falha em parar de operar num tempo especificado Falha durante a operação

8 Causas Possíveis mecanismos físicos ou químicos, erros de projeto, defeitos de qualidade, ou outros processos que são a razão básica para a ocorrência do modo de falha Sobretensão Corrosão Falta de lubrificação

9 Efeitos Conseqüências que um modo de falha impões na operação, função ou estado de um componente ou sistema. Ruído excessivo Perda de potência Vazamento (sistema)

10 Terno da Falha (Causa – Modo de Falha – Efeito)
Efeitos Perda de performance do freio Modo de Falha Vazamento de fluido Componente Cilindro Selo Danificado Causas

11 FMEA - FERRAMENTA BÁSICA APLICADA À CONFIABILIDADE
UNIDADE II FMEA - FERRAMENTA BÁSICA APLICADA À CONFIABILIDADE

12 Ferramentas Básicas Aplicadas à Confiabilidade
As duas ferramentas básicas aplicadas à confiabilidade são FMEA e FTA que têm suas principais aplicações para a: Melhoria de um produto ou processo já em operação. A partir da identificação das causas das falhas ocorridas e seu posterior bloqueio. Detecção e bloqueio das causas de falhas potenciais (antes que aconteçam) em produtos ou processos já em operação. Detecção e bloqueio das causas de falhas potenciais (antes que aconteçam) em produtos ou processos, ainda na fase de projeto.

13 FMEA e FTA: Dois Tipos de Raciocínio

14 FMEA A ferramenta FMEA - Análise dos Modos e Efeitos das Falhas (Failure Mode and Effect Analysis) é um método de análise de projetos (de produtos ou processos, industriais e/ou administrativos) usado para identificar todos os possíveis modos potenciais de falha e determinar o efeito de cada uma sobre o desempenho do sistema (produto ou processo), mediante um raciocínio basicamente dedutivo. É um método analítico padronizado para detectar e eliminar problemas potenciais de forma sistemática e completa.

15 FMEA - Objetivo Tem como objetivo, por meio da análise das falhas potenciais e propostas de ações de melhoria, que ocorram falhas no projeto do produto ou do processo, buscando assim, a confiabilidade, que é a probabilidade buscando aumentar a confiabilidade, que é a probabilidade de falha do produto/processo. Identificar todos os modos de falha em potencial dentro de um projeto (de produto ou processo), todas as possibilidades de falhas catastróficas e críticas, de tal maneira que elas possam ser eliminadas ou minimizadas através da correção do projeto, o mais cedo possível.

16 FMEA Perguntas básicas a serem feitas quando da construção de uma FMEA: De que maneiras um componente pode falhar? Que tipos de falhas são observadas? Que partes do sistema são afetadas; Quais são os efeitos da falha sobre o sistema? Qual a importância da falha? Como preveni-la?

17 Relação Causa – Modo - Efeito
CAUSAS EVENTOS QUE GERAM (PROVOCAM, INDUZEM, MOTIVAM ) O MODELO DE FALHA MODOS DE FALHA (TIPOS ) EVENTOS QUE LEVAM ASSOCIADOS UMA DIMINUIÇÃO(PARCIAL OU TOTAL) DA FUNÇÃO. EFEITOS FORMAS COMO OS MODOS DE FALHA AFETAM OS DESEMPENHO DO SISTEMA, DO PONTO DE VISTA DO CLIENTE

18 Exemplo da Relação Causa – Modo - Efeito
MODO DE FALHA CAUSA EFEITO Fratura da Resistência elétrica de um Chuveiro Perda de ajuste na posição central de um mancal de rolamento Atraso na emissão de nota fiscal Oxidação Acúmulo de Tolerância Erro no Cadastro por falta de treinamento Água não Aquece Travamento do Eixo Pagamento Atrasado

19 FMEA – Como Elaborar Componente Função Modo (tipo) Falhas Causa(s)
Controle Atuais Recomendações Efeito(s) G D O R Cliente

20 Termos e Fluxo de Preenchimento

21 Termos e Fluxo de Preenchimento

22 1 FMEA de Projeto RESULTADO Carcaça do eixo traseiro Suportar
ITEM NOME DO COMPONENTE/ PROCESSO FUNÇÃO DO PROCESO FALHAS POSSÍVEIS 1 MODO EFEITO(S) CAUSA(S) ATUAL CONTROLES ATUAIS ÍNDICES RESULTADO AÇÃO CORRETIVA RECOMENDA- ÇÕES TOMADA REVISTOS RESPONSÁ- VEL Carcaça do eixo traseiro Suportar o conjunto do eixo Fratura Perda dos Freios Perda de Controle do veículo Espessura Inadequada Nenhum O D R Realizar testes de durabilidade na Carcaça. Material Inadequado Verificar Especificação de Material Verificado e aprovado G ajuste na posição central Travamento traseiro Especif. 2562 Acúmulo das Tolerâncias Ruptura do flange do cubo da roda controle de veículo Acúmulo de tensões: Raio Quebra da parede do mancal Interf. Mancal/ Rolamento inadequada Reavaliar Mínima de parede Reavaliar raio de curvatura Teste de Resistência Revisão do Cálculo Alteração do Projeto Alterado do do diâmetro externo do tubo Alterado Teste implantado Cálculos deInterf. Revistos Sr. Souza Rodrigues Santos/ Palhares Brandão Proc. Calc. NR 1483/9h Antonio

23 FMEA de Processo – Etapa de Recobrimento Superficial
EXEMPLO FMEA PRODUTO X PROCESSO DATA DA ELABORAÇÃO: DATA DA PRÓXIMA REVISÃO: COORDENADOR: UNIDADE/SETOR CLIENTE/REF.: PRODUTO: PROCESSO: FALHAS POSSÍVEIS CONTROLES ATUAIS ÍNDICE MODO CAUSAS G O D R ITEM NOME DO PROCESO FUNÇÃO DO COMPONENTE/ 1 RECOBRI- MENTO SUPERFICIAL REVESTIMENTO PROTETOR: 0,1 mm DE CROMO EM AÇO CARBONO RECOBRIMENTO INADEQUADO POROSIDADES ACABAMENTOSUPERFICIAL INADEQUADO *PRESENÇA DE PARTÍCULAS CONTMINANTES *MISTURA INADEQUADA *CONDENSAÇÃO 5 8 6 7 9 4 315 280 168 EFEITO COMPOSI-ÇÃO INA- DEQUADA DO BANHO

24 Planilha de FMEA (Adaptada da MIL_STD 1629A)
Componente Modo de Falha Efeito sobre outros Componentes Efeitos sobre o Sistema Classe de Severidade Classe de Freqüência Métodos de Detecção e Observações

25 CLASSE CONSEQUÊNCIAS Planilha de FMEA (Análise de Criticidade)
I. Negligível Nenhum dano ao sistema Perda de equipamento < R$ 5.000,00 Nenhum ferimento ou doença ocupacional Para de Produção < 1 hora Danos leves ao sistema Perda de equipamento: R$ 5.000, ,00 Ferimentos ou doença ocupacional leve Para de Produção 1 hora - 4 horas Danos sérios ao sistema Perda de equipamento: R$ , ,00 Ferimentos ou doença ocupacional grave Para de Produção 4 horas- 12 horas Perda do sistema Perda de equipamento > ,00 Mortes Para de Produção > 12 hora II. Marginal III. Crítica IV. Catastrófica

26 CLASSE FREQUÊNCIA Planilha de FMEA (Análise de Criticidade)
A. Freqüente Esperado ocorrer uma ou mais vezes durante a vida útil do sistema f > 1/ano Esperado ocorrer até uma vez durante a vida útil do sistema 1/ano < f < 1 em 100 anos Pouco provável de ocorrer até uma vez durante a vida útil do sistema 1 em 100 anos < f < 1 em anos Não esperado ocorrer até uma vez durante 1 em anos < f < 1 em anos Conceitualmente possível, mas extremamente improvável de ocorrer durante a vida útil do sistema f < 1 em anos B. Provável C. Ocasional D. Remota E. Extremamente Remota

27 Planilha de FMEA (Análise de Criticidade)
Matriz de Aceitabilidade de Riscos F/C Negligível Marginal Crítica Catastrófica Freqüente I.A II.A III.A IV.A I.B II.B III.B IV.B Provável Ocasional I.C II.C III.C IV.C I.D II.D III.D IV.D Remota Extremamente Remota I.E II.E III.E IV.E - Aceitável - Não desejável (requer estudo mais detalhado) - Inaceitável - Aceitável com aprovação superior

28 Exemplo de FMEA (Aquecedor de Água Doméstico)
Componente Modo de Falha Efeito sobre outros Componentes Efeitos sobre o Sistema Classe de Severidade Classe de Freqüência Métodos de Detecção e Observações Válvula de gás 1 - Emperra aberta Aquecedor não cessa operação Demanda a válvula de alívio Pressão e tempe- ratura acima do normal. Geração de vapor III C Medição de temperatura Abrir a tornei- ra para aliviar. Observação visual. 2- Emperra fechada Aquecedor cessa de operar Não produz água quente I D Mediação de temperatura 3- Vazamento externo __ Gás no ambiente Possibilidade de incêndio IV D Percepção olfativa e/ou detetor de gás Conduto de Fumaça (exaustão) 1 - Entupido Combustão incompleta no aquecedor Não há saída dos gases tóxicos de exaustão que podem voltar para o ambiente. Apagamento da chama com gás no ambiente IV E Percepção olfativa e/ou detetor de gás