António Moreira, 24 jan 2013

» FMEA – Failure Mode and Effect Assessement

» O que é?

˃ Metodologia analítica de estruturação e prevenção de falhas e seus efeitos;

˃ Ferramenta de análise potenciais falhas no sistema/produto/processo/serviço;

˃ Hierarquização de falha/efeitos com a probabilidade de ocorrência;

» O que não é?

˃ Um método de resolução de problemas;

˃ Um documento estático;

˃ Um seguro contra falhas.

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» O que permite?˃ Garantir que os problemas potenciais foram considerados e tratados

durante o desenvolvimento dum produto e/ou processo;

˃ Deteção e diminuição da ocorrência de erros potenciais/reais e causas;

˃ Aumentar a fiabilidade do produto ou processo;

˃ Limitar os efeitos da falha e eliminar ou conter erros sistemáticos;

˃ Ações de melhoria contínua suportada por dados e monitorizada;

˃ Documentação do know-how;

˃ Investir de modo estruturado e com critérios bem definidos;

˃ Diminuição de custos e risco pela prevenção;

˃ Melhoria satisfação do cliente, melhor imagem e vantagem competitiva.

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» A que se aplica?

˃ Produtos novos ou existentes;

˃ Tecnologias novas ou estabelecidas;

˃ Processos a desenvolver, estabelecidos ou a robustecer;

˃ Serviços, equipamentos, software, segurança, projecto,…

» O que implica?

˃ Compromisso da Gestão para a prevenção e visão de longo prazo;

˃ Valorização do tempo e recursos gastos em atividades de planeamento;

˃ Compromisso e disponibilidade;

˃ Organização, disciplina e bom-senso.

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» Porque falha o FMEA?

˃ Âmbito impreciso ou falta de plano de desenvolvimento do FMEA;

˃ Falta de sistematização ou indefinição de funções ou fluxos;

˃ Indefinição nos requisitos de desempenho da função em análise;

˃ Não identificação de todos os modos de falha (mesmo os improváveis);

˃ Confundir modos de falha com efeitos ou causas;

˃ Otimismo nas classificações de risco;

˃ Classificar pelo que parece em vez do que realmente é;

˃ Incorreta interpretação das classificações;

˃ Parar o processo sem definir ou rever o plano de ações;

˃ Incapacidade de implementação de ações recomendadas.

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» Histórico

˃ MILITAR – Após a 2ª grande guerra mundial

+ MIL-P-1629, Nov.1949 – Procedure for performing failure mode effect and

criticality analysis, United States Military Procedure

˃ AEROESPACIAL – Anos 60, Programa Apollo

+ NASA, Ago.1966 – Procedure for failure mode, effects, and criticality analysis

˃ AUTOMÓVEL – Anos 70

+ Ford

+ IATF – International Automotive Task Force

– QS9000 e ISO TS16949

– Manual AIAG FMEA (4ªed.Jun2008, Automotive Industry Action Group)

– VDA (vol.4,cap.3,Dez2006), Volkswagen

˃ INDÚSTRIAS VÁRIAS, Elétrica e Eletrónica, Transportes, Tecnologia avançada.

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» Tipos mais comuns de FMEA+ P-FMEA e D-FMEA

˃ D-FMEA de Desenho, Projeto ou Produto

+ Deteta

– Potenciais avarias, defeitos, mau funcionamento;

– Incumprimento das funções para que foi concebido;

– Insatisfação com os requisitos explícitos e implícitos;

– Problemas de segurança durante a utilização do produto;

– Não cumprimento com requisitos regulamentares;

– Redução do tempo de vida útil.

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» Tipos mais comuns de FMEA+ P-FMEA e D-FMEA

˃ P-FMEA ou de Processo

+ Deteta

– Potenciais falhas na realização;

– Incapacidade de cumprimento da função;

– Redução da capacidade do processo em quantidade e robustez;

– Paragens e microparagens;

– Insatisfação do cliente;

– Problemas de regulamentação, segurança e ambientais.

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» Como fazer?˃ Equipa

+ 4 a 6 pessoas com conhecimentos específicos na sua área;

+ outros elementos sem conhecimento direto do processo ou produto;

+ questionar qual o propósito do sistema, desenho, processo ou serviço;

+ o que espera o cliente;

+ identificar funções /requisitos e tipos de falhas que possam ocorrer;

+ os efeitos e possíveis causas das falhas;

+ medidas de deteção e prevenção de falhas existentes ou em curso;

+ avaliar o risco de cada causa de falha;

+ estabelecer ações para diminuir os riscos e seguimento das mesmas;

+ avaliação de resultados.

9

» FASES

10

» FASES

11

» Onde registar?˃ Folha de cálculo para registo de:

+ Funções e requisitos;

+ Modos de falha (negação dos requisitos);

+ Efeitos e causas;

+ Controlos de prevenção (sobre as causas) ;

+ Controlos de deteção (sobre os efeitos ou causas);

+ Avaliação do risco (RPN - Risk Priority Number);

+ Exequibilidade;

+ Ações recomendadas;

+ Resultados das ações;

+ Eficácia e eficiência. 12

» Como começar?

D-FMEA – Listas de peças, desenhos, resultados de ensaios e estatísticas de falhas do produto

P-FMEA e Fluxograma de processo

Fluxograma de Processo Processo: ………………………………………………………… Realizado por: ………………………………

Área / Departamento / Secção / Posto Produto: …………………………………………………………… Analisado por: ………………………………

………….…………………………….. Passo do processo: ………………………………………… Data: ………………/………/………

Pro

ce

sso

Tra

nsp

ort

eC

on

tro

loS

tock

���� ���� ���� ���� Materiais Processo

número sequenci

al da etapa

Descrição de todas as actividades unitárias sejam relativas a processo, transporte, controlo a armazenagem de materiais.

Características dos materiais ou equipamentos utilizados

Características implícitas nas várias operações do processo, condições ou procedimentos

Métodos de verificação que sejam relevantes para o desempenho das actividades, ferramentas, instrumentos de medição e ensaio, procedimentos ou especificações.

1

2

n

#Etapa

Descrição

A ctiv idades

CaracterísticasMétodos de controlo

Logotipo Organização

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» D e P-FMEA

14

» D e P-FMEA

Área Empresa: Processo: Responsável:

Departamento: Produto:

Secção: Passo processo:

Controlos

Prevenção

O

c

r

Controlos

Deteção

D

e

t

Ações a

Implementar ou

Implementadas

S

e

v

O

c

r

D

e

t

R.

P.

N.

Eficiência Eficácia

Que está a ser

analisado?

Quais as

funções,

caraterística

s ou

requisitos

que devem

ser

cumpridos?

Como pode

não ser

cumprida a

função ,

caraterística

ou requisito?

Que efeitos

cada modo

de falha

provoca?

Quais as

causas que

estão na

origem de

cada modo

de falha?

Que

fazemos

para

prevenir a

ocorrência

dos modos

de falha?

Que fazemos

para detetar

os modos de

falha,

causas ou

efeitos?

Que ações

podem ser

tomadas

para

diminuir a

severidade/

ocorrência

ou aumentar

a deteção?

Que ações

serão

implementadas

?

TRE - Total Risk Estimate Risco Total Inicial 21% Risco Total Final ou expectável 6%

RPN (Risk Priority Number ) - Severidade x Ocorrência x Deteção; RPN ≥ 100 => ações melhoria

SC - Caraterística Severa que deve ser revista. Para D-FMEA: Severidade <9 e Ocorrência >5 e Deteção >6; Para P-FMEA: Severidade entre 3 e 9 e Ocorrência >3

CC - Caraterística Crítica com necessidade de atuação urgente. Severidade >8, aspetos relacionados com segurança

F - Exequibilidade da ação de melhoria

Resultado das ações

Causas

Potenciais da

Falha

Situação actual

R.

P.

N.

Ações

Recomen-

dadas

Resp. /

Dept. e

Data

C

l

a

s

s.

F# RequisitoModo de Falha

Potencial

Efeitos

Potenciais da

Falha

S

e

v

Função

FMEA - Análise dos Modos de Falha e Efeitos

Equipa:

Revisão N.º:

Data inicial:

Data revisão:

Dinamizador do projeto

Conjunto de pessoas com competências em distintas

áreas da empresa

Logotipo da Organização

Item

15

» Análise de causas raiz ou mais prováveis

˃ Ferramentas de análise ou know-how tais como:

+ Diagrama de pareto;

+ Registo de falhas ou reclamações;

+ Cartas de controlo;

+ Auditorias;

+ FTA - Fault Tree Analisys;

+ Diagrama de Ishikawa (ou diagrama de causa-efeito);

+ Brainstorming ou tempestade de ideias;

+ Árvore dos porquês (ou técnica de 5 why), …

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» RPN – Risk Priority Number

˃ Atribuição de índices de:

+ Severidade;

+ Ocorrência;

+ Deteção.

˃ Uso de tabelas predefinidas para severidade, ocorrência e deteção;

˃ Hierarquização do RPN;

˃ Gráfico de RPN por causa;

˃ Avaliação de zonas (ruído / zona de atuação).

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Índice Severidade Critérios

1 Mínima Sem efeito

2 Muito pequenaMal se percebe que a falha ocorre, apenas notado por certos clientes . Defeito cosmético apenas notado por observação atenta. Menos de 50% requer retrabalho.

3 PequenaPequeno defeito cosmético. Menos de 100% pode requer retrabalho. Disrupções menores na linha de produção.

4 MenorPode ocorrer deterioração no desempenho ao longo do tempo. Defeito cosmético significativo. O produto requer escolha e uma parte (<100%) requer retrabalho cosmético geral. Disrupções menores na linha produção.

5 Menor a ModeradaLigeira deterioração no desempenho, apenas numa função não crítica, com leve descontentamento do cliente. O produto requer escolha e pode ser retrabalho a 100%. Disrupções na linha de produção.

6 ModeradaDeterioração significativa do desempenho, numa ou mais funções não críticas, com descontentamento do cliente. Pode ocorrer retrabalho em 100% do produto. Parte do produto (<100%) pode ser rejeitado. Disrupções na linha de produção.

7 Moderada a AltaDeterioração significativa do desempenho com descontentamento do cliente. O produto tem de ser escolhido e parte (<100%) é rejeitado. Disrupções maiores na linha de produção.

8 AltaSistema ou produto não funciona (perda da função primária) e grande descontentamento do cliente . O produto tem de ser reparado ou rejeitado. Disrupções maiores na linha de produção.

9 Muito AltaA falha afeta a segurança dos operários ou utilizadores e pode danificar equipamentos. Recolha de produtos. A falha ocorre com aviso prévio. Paragem de produção.

10 ExtremaIdem anterior, afeta a segurança de pessoas ou equipamentos sem aviso prévio. Responsabilidade civil e criminal.

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Índice Ocorrência de falhaTaxas possíveis

de falhaDPMO* Sigma Cpk (para

processos)

Remota. Processo capaz, centrado e com desenho excelente de margens.Muito Pequena.Processo capaz e bem centrado. Saídas ocasionais dos limites.Pequena.Defeitos relacionados com variação corrente.

4 1 : 740 1.350 ≥4,50 ≥1,07

5 1 : 161 6.200 ≥4,00 ≥0,91

6 1 : 44 23.000 ≥3,50 ≥0,76

7 1 : 15 67.000 ≥3,00 ≥0,61

8 1 : 06 158.000 ≥2,50 ≥0,47

Muito alta.Processo fora de controlo e não capaz.Inevitável.

Processo fora de controlo e não capaz.* DPMO – Defects Per Million Operation (ppm)

≥0,34

Moderada. Processo em geral capaz, mas não centrado. Falhas ocorrem esporadicamente, coexistindo variações regulares e desvios não corrigidos.

Alta. Processo descontrolado e em geral não capaz. As falhas são frequentes.

10 ≥1 : 2 500.000 <2,00 <0,34

9 1 : 03 310.000 ≥2,00

3 1 : 4.250 235 ≥5,00 ≥1,23

2 1 : 31.250 32 ≥5,50 ≥1,33

1 ≤1 : 340.000 3 ≥6,00 ≥1,50

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Índice Deteção Critérios Taxa deteção

Controlos existentes detetam as falhas.

Bom programa de SPC com dados que suportam os resultados.

2 Muito AltaOs controlos de processo são altamente capazes de detetar falhas. Existe programa de SPC com bons resultados ou as falhas são extremamente óbvias.

>95%

3 AltaControlos de processos capazes de detetar as falhas. Processos com boa capacidade de deteção de falhas e boa fiabilidade.

>90%

4 Grande Controlos de processo capazes mas com possibilidade de erros humanos. >80%

5 Moderada Os controlos de processo detetam as falhas. Há possibilidade significativa de erro humano. >70%

6 Baixa Fraca possibilidade que os processos correntes detetem a falha. >60%

7 Muito baixa Baixa probabilidade que os processos correntes detetem a falha. >50%

8 Remota A deteção da falha é extremamente baixa. >40%

9 Muito remota Certamente não será detetado. >30%

10 Quase Impossível Capacidade de deteção desconhecida, como se não houvesse deteção. ≤30%

1 Segura >99,5%

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» Análise de Criticidade

˃ Ordenar os modos de falha tendo em atenção os seguintes critérios:

+ caraterísticas críticas;

+ caraterísticas severas;

+ ordenação de RPN do mais alto ao mais baixo.

˃ Conceito de custo estimado da falha

(custo x probabilidade de ocorrência)

para tomada mais consistente de decisões.

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» Prioridade das ações de melhoria:

1º CC - Caraterística Crítica. Severidade >8, aspetos de segurança

2º SC - Caraterística Severa. Severidade entre 3 e 9 e ocorrência >3

(D-FMEA)

2º SC - Caraterística Severa. Severidade <9 e ocorrência >5 e deteção >6

(P-FMEA)

3º Zona de atuação

4º RPN ≥ 100

22

» Seleção de ações de melhoria

˃ Atribuição de F - Exequibilidade da ação de melhoria

˃ Avaliação das ações de melhoria

+ Eficácia, ∆������ �∑ ����� ��∑ ����� ���������á���

∑ ����� �

, impacto ≥ 30%

+ Eficiência,����� �����������á���

�, maior valor => melhor ação

+ TRE - Risco Total Estimado, ∑ ����

���������%, aceitável <17%

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Índice F Critério de exequibilidade de implementação das ações de melhoria

1Recursos plenamente disponíveis, custo ou consumo de tempo irrelevantes, quase 100% de sucesso e improváveis efeitos indesejáveis.

2Recursos muito abundantes, muito baixo custo ou consumo de tempo, muito alta probabilidade de sucesso e muito baixa probabilidade de efeitos indesejáveis.

3Recursos abundantes, baixo custo ou consumo de tempo, alta probabilidade de sucesso e baixa probabilidade de efeitos indesejáveis.

4Moderada disponibilidade dos recursos necessários, custo, consumo de tempo, probabilidade de sucesso e probabilidade de efeitos indesejáveis

5Fraca disponibilidade de recursos necessários e/ou custos altos e/ou consumo de tempo, e/ou fraca possibilidade de sucesso e/ou forte probabilidade de impacto indesejável.

6Baixa disponibilidade de recursos necessários e/ou: custos elevados, consumo de tempo, baixa possibilidade de sucesso, alta probabilidade de impacto indesejável.

7Muito baixa disponibilidade de recursos necessários e/ou: custos elevados, consumo de tempo, muito baixa possibilidade sucesso, muito alta probabilidade impacto indesejável.

8Remota disponibilidade de recursos necessários e/ou: custos muito elevados, consumo de tempo, remota possibilidade de sucesso, elevada probabilidade impacto indesejável.

9Muito remota disponibilidade de recursos necessários e/ou: custos quase inaceitáveis, consumo de tempo, quase nula possibilidade de sucesso, quase máxima probabilidade de impacto indesejável.

10Problemas de segurança ou não cumprimento de legislação e/ou: recursos necessários indisponíveis, inaceitáveis custos, consumo de tempo, nula probabilidade de sucesso, certa probabilidade de impacto indesejável.

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» Plano ações

˃ Estabelecer um plano de ações atendendo a:

+ O quê;

+ Quem e quando;

+ Como e com quê.

» Revisão do FMEA

˃ Rever sempre que ocorra uma mudança significativa;

˃ Ações de melhoria estabelecidas;

˃ Anualmente.

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» O FMEA serve como base aos Planos de Controlo

Permite:

+ plano de controlo detalhado e consistente;

+ evitar controlos redundantes e custos associados;

+ controlos preventivos, para evitar a falha;

+ controlar o processo, para evitar rejeitar produto ou parar fluxos.

» FMEA – Ferramenta preventiva de falhas ao

alcance de todos.

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Obrigado pela vossa atenção!

Dúvidas?

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