fmea -conceitos

5/21/2018 FMEA -Conceitos

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Seminrio ISTFMEA

Lus G. NunesGil Faustino13 Maro 2004

F.M.E.A.Modo de Falha e Anlise do Efeito

Lus Gama NunesGil Bruno FaustinoIST, 13 Maro 2004


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Seminrio ISTFMEA


ndice

Definio

Objectivo

Cronologia no mbito do projecto

Metodologia

Tipos de FMEA (Sistema, Produto e Processo)

Origem

A Tcnica FMEA


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Modo de Falha e Anlise do Efeito (FMEA - Failure Mode and

Effect Analysis) uma tcnica de anlise sistemtica, de produtos

ou processos, para identificar e minimizar falhas potenciais e os

seus efeitos ainda na sua fase de concepo.

Definio


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Objectivo

Preveno de problemas, eliminando a insatisfao do cliente.


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O mtodo FMEA utilizado durante as fases de planeamento de um

produto ou processo, centrando-se nos pontos de qualidade negativa

e suas consequncias potenciais.

O processo iterativo e faz parte integrante do desenvolvimento de

um novo sistema.

Cronologia no mbito do projecto


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A tcnica do FMEA sistematiza o processo de concepo,

desenvolvido pelas equipas de engenharia, no sentido de

encontrar possiveis problemas e respectivas solues,prioritizadas em funo das hipteses de falha, sua gravidade e

probabilidade de ocorrncia.

Esta tcnica muito poderosa visto no se limitar apenas a focar

as equipas na busca de falhas mas essencialmente na busca de

solues.

Metodologia


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Claramente, a identificao de falhas potenciais de qualquer

produto so extremamente complexas. Por exemplo, no caso

do automvel virtualmente impossvel identificar todos oscampos em que o veculo poder desiludir as expectativas do

cliente.


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Para que a anlise de falhas potenciais tenha algum rigor,

credibilidade e sucesso ter de ser estruturada. Um

questionrio espordico do tipo oque acontecer se...? no

levar identificao de todos os modos potenciais nos quais o

sistema poder falhar.


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A anlise ter de ser estruturada em termos de:

falhas relacionadas com o designde sistemas do

produto e seu processo de fabrico.falhas relacionadas com o processo de montagem.

As hipteses de identificao de falhas potenciais, que

levam o cliente insatisfao, comeam assim a aumentar.


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Tipos


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FMEA de Sistema

Tcnica empregue para analisar o design de um produto

durante a sua fase de concepo sendo parte do critrio de

seleco do conceito. Este FMEA foca-se nos modos defalha potencial das funes de produtos ou equipamentos

causados por um designdeficiente.


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FMEA de Produto

Tcnica empregue para analisar o design de um produto

durante a sua fase de desenvolvimento. Foca-se nos

modos de falha potencial dos produtos ou equipamentos e parte essencial no processo de desenvolvimento.


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FMEA de Processo

Tcnica empregue para analisar o processo de montagem

durante a fase de planeamento. Foca-se nos modos de

falha potencial dos processos de montagem.


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Origem

A disciplina de FMEA foi desenvolvida pelo Exrcito Norte

Americano.

Procedimento Militar MIL-P-1629, datado de 9 de Novembro de1949, entitulado Procedimentopara desempenhar um modo de

falha, seus efeitos e anlise da sua criticidade.

Usado como tcnica de avaliao da fiabilidade para determinar

o efeito das falhas num sistema ou num equipamento.


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As falhas eram classificadas de acordo com o seu impacto no

sucesso da misso e na segurana do pessoal/equipamento.

Em 1988 a ISO, Organizao Internacional para a Standardizao,

emitiu as normas ISO 9000 para gesto de negcios. As

exigncias da ISO 9000 obrigou as organizaes a desenvolver

sistemas de gesto de qualidade que idealmente esto focados

nas necessidades, exigncias e expectativas dos consumidores.


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A QS 9000 a analogia da ISO 9000 para a Industria

Automvel. Uma equipa representante da Chrysler

Corporation, Ford Motor Company e General Motors

Corporation desenvolveram a QS 9000 com o objectivo destandardizar os sistemas de Qualidade dos fornecedores.

De acordo com a norma QS 9000, os fornecedores da industria

automvel devem usar o Planeamento de Qualidade de

excelncia do produto, incluindo os FMEAs de processo e

produto, e desenvolver um plano de controlo.


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O FMEA composto essencialmente pelos seguintesaspectos:

1) Definio do objectivo e funo (constituio da equipa)2) Identificao de falhas potenciais (em funo)

3) Prioritizao das falhas potenciais

4) Seleco e implementao das aces correctivas

5) Observao e aprendizagem

6) Documentao do processo

A Tcnica FMEA


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1) Definio do objectivo e funo (constituio da equipa)

O FMEA pode ser usado para analisar qualquer sistema,

subsistema, componente ou processo. Durante as fases iniciais

de concepo, a anlise de falhas potenciais estar a um nvelelevado cobrindo um mbito largo (todo o sistema).


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Ao longo do desenvolvimento do produto, o nvel da anlise

tornar-se- cada vez mais detalhado e o mbito cada vez

mais especializado para que se possa identificar possveis

falhas ao nvel dos seus sub-componentes e sub-processos.Para tal necessrio analisar detalhadamente a funo de

cada sub-componente de modo a esquematizar os requisitos

que lhe so exigidos.


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Sistema de combustvel:Porta de acesso ao tampo do depsito combustvel

Permiteo acesso

Proteco da abertura

Permite abastecimento

Aumenta segurana

Esconde o tampo

Indica a localizao do ponto de abastecimento

Segura o tampo durante o abastecimento

Permite o acesso da pistola de abastecimento

Etc


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Ao desenhar o processo de fabrico, este dever ser

claramente definido e devero ser tomadas em considerao

as diferenas entre a sua implementao terica e prtica

(por ex. possvel falha de operador).


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Os processos podem ser definidos atravs de diagramas de

fluxo de processo. Alm de representar operaes de

processo que alteram o produto (maquinao, montagem,etc.), os diagramas de fluxo de processo tambm incluem

operaes que no acrescentam valor, mas que podero

contribuir como fontes potenciais de falha como, por exemplo,

manipulao do material e armazenamento.


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A concepo do produto ou processo ser sujeita a vrios

processos de anlise de um ou mais engenheiros mecnicos,

metalurgicos, qumicos, etc.

Porm, para assegurar a anlise de falhas potenciais deverotrazer-se elementos que no estejam familiarizados com o

projecto, de modo a obterem-se opinies no "viciadas".

O FMEA dever sempre ser executado por uma equipa de

engenharia multi-disciplinar.


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Equipade apoio

Equipa FMEA

Engenheiro ResponsvelEngenheiro de ProdutoEngenheiro de ProcessoEngenheiro de Qualidade

Engenheiro do ps vendaEngenheiro metalurgico

Fornecedor do futuro componenteEngenheiro de testes

Representante da rea de produo

Equipafixa


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2) Identificao de falhas potenciais

Assuma-se a definio de efeito potencial de uma falha

como: Oefeito de uma falha a consequncia dessa mesma

falha, que ser identificado numa fase posterior ou pelooperador, ou pelo controlo de qualidade ou em ltimo caso

pelo cliente final.


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Os efeitos de falha podem ser classificados nos seguintes grupos:

Efeito no equipamento de montagem

(no permitindo o processo pr-determinado).Efeito na segurana do operador.

Efeito numa posterior fase de montagem.

Efeito na utilizao do produto (em teste, ou pelo cliente final).

Efeito no no cumprimento de directivas regulamentares


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As causas potenciais dos modos de falha podem ser

identificadas e classificadas em termos de categorias gerais

como, por exemplo: material, ambiente, pessoas, equipamento e

mtodo:

Material - a escolha do material a usar num dado

componente do produto.

Ambiente - o ambiente onde o componente ir operar.

Pessoas uso incorrecto, indevido ou abusivo por parte

dos utilizadores.


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Equipamento interaco com outros componentes, ou ainda

outros sistemas tambm em anlise.

Mtodo - aspectos de operao dos componentes, interface dos

equipamentos de linha com o produto.

Estas cinco categorias de causas provveis, podem claramente ser

usadas como um mtodo para evidenciar as causas potenciais de

falhas de processo.


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Causas potenciais de modos de falha do produto ou processo

Ambiente Equipamento Pessoas

Material Mtodo

Modo de

falha

Elasticidade

Material

FaltadeapertLigaoaparafusad

t

Roscagripada

Corroso

FaltadeapertoLigaoaparafusada

Roscagripada

Roscafundida

Parafusoderosca

inadequada

RoscacontaminaRoscaconti


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3) Prioritizao das falhas potenciais

Para qualquer falha potencial, algumas das causas so

mais provveisque aconteam do que outras. Tambm a

severidade dos efeitos da falha pode variar de menor aextremamente grave. Finalmente, nalguns casos fcil

detectaressa falha enquanto noutros s possvel com a

avaria no cliente.

Estes so os critrios usados na deciso do grau de

risco para um dado processo ou produto.


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No preenchimento das tabelas do FMEA, usado um

sistema de avaliao que caracteriza o nivel de

ocorrncias, o grau de severidade e a probabilidade de

deteco.O produto destes trs valores d o Nmero de Prioridade

de Risco(NPR) que pode ser usado como uma medida do

grau de risco. Obviamente, estes nmeros no podem ser

considerados como valores absolutos mas tomados em

conta como uma grandeza relativa.


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O nvel de ocorrncias factor correspondente probabilidade de um dadoefeito ocorrer dada a existncia de uma falha potencial conhecida.

Prob. deOcorrncia

Factor Cpk ProbabilidadeDe falha

Critrio

Quase impossivel 1 1.67 1 em 1.5 106 Falha improvavel. Processo sem falhas

Remota 2 1.50 1 em 1.5 105 Nmero remoto de falhas

Muito ligeira 3 1.33 1 em 1.5 104

Probabilidade muito baixa de falhasLigeira 4 1.17 1 em 2 10

3 Probabilidade baixa de falhas

Baixa 5 1.00 1 em 400 Probabilidade ocasional de falha

Mdia 6 0.83 1 em 80 Probabilidade ocasional de falha

Acima da mdia 7 0.67 1 em 20 Probabilidade moderada de falha

Alta 8 0.51 1 em 8 Probabilidade frequente de falha

Muito alta 9 0.33 1 em 3 Probabilidade alta de falha

Quase certa 10 < 0.33 >1 em 3 Probabilidade quase certa de falha. AHistria deprocessos similaresmostrammuitas falhas.


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Grau de severidade factor correspondente gravidade do efeito da falhapotencial. A severidade aplica-se apenas ao efeito do modo de falha.

Severidade Factor Critrio

Efeito nulo 1 Efeito nulo

Efeito muito ligeiro 2 Efeito muito ligeiro no desempenho do produto. Falha espordica

Efeito ligeiro 3 Efeito ligeiro no desempenho do produto. Falha detectavel

Efeito menor 4 Efeito menor no desempenho do produto. No requer reparaoEfeito moderado 5 Efeito moderado no desempenho do produto. Reparao.

Insatisfao do cliente

Efeito significativo 6 Desempenho degradado do produto. Funcionalidade afectada.Reparao.

Efeito elevado 7 Desempenho do produto muito afectado. Funcionalidade mtoafectada. Reparao.

Efeito extremo 8 Produto inoperacional. Profunda insatisfao do utilizador.

Efeito grave 9 Produto inoperacional. Avaria por degradao. Cumprimento dasNormas em vigor.

Efeito abrupto 10 Produto inoperacional. Avaria repentina. No cumprimento dasNormas em vigor.


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Probabilidade de detecofactor correspondente probabilidade de afalha ser detectada pelo processo de controlo planeados antes decompletar o ciclo de produo.

Deteco Factor Critrio: Tcnica de avaliao projectoQuase certa 1 A mais alta eficiencia em todos os campos em anlise

Muito alta 2 Muito alta eficiente

Alta 3 Alta eficinciaModeradamente alta 4 Eficincia moderadamente alta

Mdia 5 Eficincia mdia

Baixa 6 Pouca eficiencia

Ligeira 7 Muito pouca eficiencia

Muito ligeira 8 Pouca eficiencia em todos os campos em anlise

Remota 9 Eficiencia desconhecida

Quase impossivel 10 Avaliao projecto inexistente ou no planeada


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Critrios de prioritizao

Severidade = 9 ou 10

Severidade e probabilidade >= 7

NPRelevado - O Team tem soberania, devido sua experincia, para

decidir se o risco elevado e se necessrio definir uma aco correctiva


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4) Seleco e implementao das aces correctivas

Para falhas potenciais onde o risco de falha considerado

demasiadamente elevado, so introduzidas aces de modo

a eliminar, reduzir ou controlar a falha em questo.As aces correctivas utilizadas destinam-se,

sequencialmente, a focar-se na eliminao das causas

potenciais, eliminao dos modos de falha, reduo dos

efeitos destas, ou, como ltimo recurso, aumentar o nvel de

deteco.


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5) Observao e aprendizagem

importante que os FMEAs sejam actualizados de acordo

com as novas experincias com o produto ou com o

processo. Os FMEAs devem ser revistos sempre que oproduto sofra alteraes, no caso de existirem alteraes

no processo.


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Acima de tudo, um FMEA um documento vivo, e no um

mero exerccio no papel (retrospectivo), uma fonte

importante de informao especialmente na introduo de

uma nova gerao do modelo.


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6) Documentao do processo

Modo de falha e anlise de efeitos so registados em

forma de tabela. Este formato regista o resultado da

anlise inicial e os efeitos das aces posteriores. posteriormente actualizada para reflectir a experincia

adquirida aps entrar em servio. Fornece a possibilidade

de armazenar e disponibilizar dados relativos s falhas

potenciais do processo ou produto durante a sua vida.

O suporte fsico do FMEA pode ser em papel oucomputador.


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Lus G. Nunes13 M 2004

Com o alargamento das redes intra-nete bases-de-dados on-

line, temos a vantagem adicional desta valiosa informao ficar

acessvel a todas as equipas de engenharia de toda a

corporao em qualquer ponto do Globo.

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