I - Definições

O que é FMEA

Análise de Modo de Falha e Efeitos (FMEA) é uma maneira estruturada de identificar e resolver possíveis problemas ou falhas, bem como seus efeitos resultantes em um produto, equipamento, sistema ou processo antes que ocorra um evento adverso.

Foi uma das primeiras técnicas sistemáticas altamente estruturadas para análise de falhas desenvolvida por engenheiros de confiabilidade no final da década de 1950 para estudar problemas que podem surgir de falhas nos sistemas militares.  Um FMEA é muitas vezes o primeiro passo de um estudo de confiabilidade do sistema.

"Modos de falha" significa as maneiras, ou modos, nos quais algo pode falhar. Falhas são erros ou defeitos, especialmente aqueles que afetam o cliente, e podem ser potenciais ou reais. "Análise de efeitos" refere-se ao estudo das consequências dessas falhas. As falhas também são chamadas de “evento adverso”.

As falhas são priorizadas de acordo com a gravidade de suas consequências, com que frequência ocorrem e quão facilmente elas podem ser detectadas. O objetivo da FMEA é tomar medidas para eliminar ou reduzir falhas, começando pelas mais prioritárias por impacto e probabilidade.

Análise de criticidade de modos de falha e efeitos (FMECA) é outra designação comumente usada quando uma análise de efeitos do modo de falha classifica cada efeito potencial de falha de acordo com sua gravidade e probabilidade de ocorrência. É apenas uma outra forma de dizer FMEA.

FMEA e RCA

A análise de causa-raiz (RCA) é uma forma estruturada de resolver problemas após o ocorrido. A FMEA envolve identificar e eliminar falhas de processo com o propósito de prevenir um evento indesejável. Ela também busca a causa-raiz, porém, visando antecipar a falha, portanto, pode ser vista como uma das ferramentas de RCA.

FMEA é qualitativa e quantitativa

Os modos de falha são defeitos reais ou potenciais em um processo ou item. Geralmente, estes são limitados a defeitos que afetam o cliente.  A Análise do Modo de Falha e Efeitos ou "modos de falha", no plural, revisará o maior número de componentes, conjuntos e subsistemas para identificar todos os possíveis modos de falha em um sistema, suas causas, efeitos e potencial de impacto.

Para cada componente ou subsistema, os modos de falha e seus efeitos resultantes são registrados em uma planilha específica. Existem inúmeras variações dessas planilhas. Uma FMEA pode ser uma análise apenas qualitativa, mas usualmente emprega base quantitativa ao utilizar modelos matemáticos combinados a um banco de dados para determinar a taxa de falha de modo estatístico.

FMEA também é Melhoria Contínua

A Análise de Modos de Falha e Efeitos também documenta conhecimentos e ações sobre os riscos de falhas para uso em Melhoria Contínua. Portanto, a FMEA pode ser usada durante o desenvolvimento de um projeto para evitar falhas e mais tarde, para controle, antes e durante a operação contínua de um processo. Idealmente, a FMEA começa durante as primeiras etapas conceituais de design e continua ao longo da vida útil do produto ou serviço.

II - Quando usar a FMEA

• Quando um processo, produto ou serviço está sendo projetado ou redesenhado, ou seja, melhorando um processo existente ou configuração de um novo processo, antes de começar a executá-lo em um ambiente de produção.
• Quando um processo, produto ou serviço existente está sendo aplicado de uma nova forma ou por exemplo, modificando o tipo de material utilizado.
• Antes de desenvolver planos de controle para um processo novo ou modificado.
• Ao analisar falhas de um processo, produto ou serviço existente ou procurando problemas de controle de qualidade (QC) existentes dentro de um processo.
• Periodicamente ao longo da vida do processo, produto ou serviço.

III - Conceitos-chave para aplicação

Medidas

Durante o processo FMEA, você precisará fornecer três pontuações-chave:

• Severidade: Quão grandes serão as consequências de um modo de falha. Alguns efeitos podem ser catastróficos (pense em um colapso de uma usina nuclear). Outros podem ser muito leves (por exemplo, uma pequena variação no peso do produto).
• Ocorrência: Qual a probabilidade de ocorrer a causa do modo de falha. Algumas falhas podem ter causas muito prováveis – por exemplo - um notebook superaquecendo ao ar livre no verão em Cuiabá. Outros podem ser muito improváveis – por exemplo - o colapso da usina nuclear mencionado no item anterior da lista.
• Detecção: Quão capazes são os processos atuais para detectar a falha. Se esse modo de falha ocorrer, o responsável saberá imediatamente? Quanto maior a dificuldade de detecção, maior o número atribuído a este fator, pois ele contribui para o risco de um evento indesejado.

Todos eles usam uma escala de 1 a 10. Você notará que estes são um pouco subjetivos – você não pode simplesmente usar uma ferramenta para medir qualquer um deles. Se você achar que sua equipe tem problemas para chegar a um consenso sobre os pontos, tente pegar pontuações individuais e calcular a pontuação média para cada um.

Outputs

A principal saída de um FMEA é um Número de Prioridade de Risco (RPN) para cada modo de falha. O RPN é uma medida objetiva da prioridade para fixar qualquer modo de falha ou efeito de modo de falha. Quanto maior o RPN, maior a prioridade.

A fórmula para cálculo do RPN é: Severidade X Ocorrência x Detecção

Tipos básicos de FMEA

O primeiro passo para criar uma análise de modos de falha e efeitos é entender o que exatamente você está tentando alcançar. Listamos os tipos básicos de FMEA; Leia estes e decida sobre que tipo de análise você estará realizando e qual deve ser o resultado.

DFMEA: Concentra-se em um produto ou serviço sob aspecto do design. Usado antes de colocar um novo produto ou serviço na fabricação, ou quando você mudar o design, buscando possíveis falhas, problemas de segurança e preocupações regulatórias. Use um DFMEA para minimizar os efeitos da falha do produto em seus clientes. Até o final do seu DFMEA, você deve ter estratégias para corrigir todos os problemas de design identificados.

PFMEA: Analisa o processo. Ao contrário de um DFMEA, avalia o produto ou serviço apenas para encontrar problemas nos processos que o produziu. A maioria dos produtos e serviços são resultado de múltiplos processos.

Por exemplo, uma câmera digital tem muitas peças, cada uma delas é produzida usando ao menos um processo, mas, em geral, mais de um. Para encontrar um problema com o obturador, você olharia para processos que produzem o obturador e processos que fixam o obturador na câmera. Inicie um PFMEA durante ou após o estudo de viabilidade e antes do início da produção. Normalmente, você executará um PFMEA após o DFMEA, já que este último é focado em design, e o PFMEA está focado em como você dá vida ao design.

SFMEA: Também é conhecida como FMEA funcional (FFMEA). Uma análise de falha e efeitos de todo um sistema em um alto nível. Quando executada, olha para coisas como as inter-relações entre componentes e processos.

Um SFMEA pode ser útil porque problemas não ocorrem apenas dentro de processos ou máquinas específicas. Eles também ocorrem entre múltiplos processos ou máquinas. Realize um SFMEA antes da fase de projeto, sempre que possível. Isso ajuda você a antecipar e trabalhar através de problemas que afetariam seu DFMEA.

IV - Passos para aplicar a FMEA

Antes de iniciar o FMEA

Seu trabalho preliminar dependerá do tipo de análise que você está planejando realizar. Essencialmente, você precisa garantir que toda a equipe entenda o que você está analisando para que você possa pensar em modos potenciais de falha. Escolha entre os tipos básico: PFMEA, DFMEA ou SFMEA

Monte sua FMEA

1. Junte sua equipe técnica e usando brainstorm, levante todos possíveis pontos de falha em seu processo, produto, serviço ou sistema.
2. Para cada possível ponto de falha, liste os efeitos que essa falha pode ter.
3. Desenhe uma tabela em branco com colunas para:
   1. Etapa do processo
   2. Modo de falha potencial
   3. Efeitos potenciais do fracasso
   4. Causa do fracasso
   5. Severidade
   6. Ocorrência
   7. Detecção
   8. RPN
4. Digite as etapas do fluxograma na coluna Etapa Processo. Deixe algumas linhas entre cada um.
5. Adicione pontos de falha para cada passo na coluna do modo de falha potencial. Deixe algumas filas entre cada um.
6. Digite os efeitos que cada falha pode ter na coluna Potencial de falha. Para cada efeito:
   1. Adicione uma causa.
   2. Digite uma pontuação para a escala das consequências do efeito na coluna Severidade.
   3. Digite uma pontuação para a probabilidade do efeito na coluna Ocorrência.
   4. Adicione uma pontuação para a probabilidade de detecção do efeito de falha na coluna Detecção.

Calcule o RPN para o efeito multiplicando os escores de Gravidade, Ocorrência e Detecção do efeito. Digite este número na coluna RPN.

A seguir um exemplo simplificado de planilha de FMEA:

Próximos passos

Sua FMEA está criada, mas é possível melhorar os RPN ou mitigar os riscos encontrados. Veja como sua equipe pode modificar o produto, serviço, sistema ou processo para diminuir as pontuações do RPN.

Você pode começar pelas falhas de maior pontuação total ou priorizar a falha com maior severidade, dependendo dos números envolvidos e dos riscos.  A ASQ recomenda que "a equipe deve usar sua experiência e julgamento para determinar prioridades apropriadas para a ação".

Uma vez que você tenha identificados como reduzir os riscos de falha tanto quanto possível, adicione mais colunas ao FMEA:

• Identifique ações recomendadas. Essas ações podem ser alterações de projeto ou processo para menor gravidade ou ocorrência das falhas e seus impactos ou controles adicionais para melhorar a detecção.
• Indique responsáveis e datas para implementar estas ações.
• Conforme as ações forem completadas, anote datas e resultados no formulário e novas notas para Severidade, Ocorrência e Detecção e o novo RPM.

 

Pronto, agora você pode continuar controlando o design de seus produtos, processos e sistema utilizando sempre estas planilhas como histórico e referência e atualizando-as.

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