fundamentos de confiabilidade

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1 Gerisval Pessoa Fundamentos de Confiabilidade Revisão 04 Faculdade Atenas Maranhense – FAMA Curso de Especialização em Gestão Estratégica da Qualidade Fundamentos de Confiabilidade Prof. MSc. Gerisval Alves Pessoa Abril de 2009

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1Gerisval Pessoa

Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

Faculdade Atenas Maranhense – FAMA

Curso de Especialização em GestãoEstratégica da Qualidade

Fundamentos de Confiabilidade

Prof. MSc. Gerisval Alves Pessoa

Abril de 2009

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2Gerisval Pessoa

Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

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 QualidadeGestão Estratégica de PessoasGestão Estratégica de ServiçosGestão Ambiental Empresarial

Auditor Líder ISO 9001 e 14001 e Auditor OHAS 18001 Instrutor Internacional de TPM (Total Productivity Maintenance) Examinador Prêmio Nacional da Qualidade: Ciclos 2000, 2001 e 2002Examinador Prêmio Nacional da Qualidade: Ciclos 2000, 2001 e 2002Analista da Qualidade Máster (Vale) 24 anos de experiência profissional

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Fundamentos de Confiabilidade

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 UNIDADE IUNIDADE I

INTRODUÇÃO E CONCEITOSINTRODUÇÃO E CONCEITOSBÁSICOSBÁSICOS

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

Idéias Relacionadas aoIdéias Relacionadas aoConceito de ConfiabilidadeConceito de Confiabilidade

SegurançaD u r  á  v  e l    P  r

 o  n  t o

   p a  r a

  o  p e

  r a  r

ConfiançaSemfalhas

Continuidade Produtividade

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Revisão 04

Histórico da Confiabilidade

• Mísseis de Von Braun (V1 e V2)• Enfoque inicial: “Um sistema é tão forte quanto o seu elo mais

fraco” 

• Após os fracasso iniciais: Conceito de “ Sistema em série”

• Estudos do Pentágono (EUA)• US$ 2 para manter operacional cada US$ 1 de equipamento eletrônico

•Estudos do do Exército (EUA)• Disponibilidade dos equipamentos militares era de 30%

•Estudos da Aeronáutica (EUA)

• Para cada Válvula em uso havia um sobressalente e 7 em trânsito.

• Criação do AGREE (Advisory Group on Reliability of EletronicEquipament)

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Fundamentos de Confiabilidade

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Engenharia da Confiabilidade

A partir dos anos 60 passou a ser usada em todos ossetores industriais:

• Aeronáutica e Aeroespacial

• Nuclear • Elétrico

• Eletrônico e Computadores

• Químico e Petroquímico• Siderúrgico

• Automotivo

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Revisão 04

• É a capacidade de um item desempenhar satisfatoriamente a função requerida, sob condições deoperação estabelecidas, por um período de tempo

predeterminado. (BS 4778)

• É a probabilidade de um item desempenhar satisfatoriamente a função requerida, sob condições deoperação estabelecidas, por um período de tempo

predeterminado.

Confiabilidade - Definição

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

A confiabilidade é um atributo inerente ao projeto doproduto e representa a capacidade potencial que

deveria ser atingida em condições habituais, desdeque fabricado exatamente conforme projetado eoperado e mantido exatamente nas condiçõesprescritas.

Confiabilidade - Conceito

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

• A necessidade de se definir as funções para as quais oproduto foi projetado

• A necessidade de se definir o que se entende por umdesempenho satisfatório (especificação de desempenho,

definição de falha)

• A necessidade de se definir as condições de operação(temperatura, vibração, altitude, etc.)

• A necessidade de se definir o período de tempo durante oqual o produto deve funcionar bem (isto é, número dehoras, ciclos, etc.)

- Tempo de missão

Confiabilidade – Aspectos a serem considerados

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

• Subsidiar a engenharia para o aperfeiçoamento denovos produtos e produtos já existentes;

• Comparar dois ou mais protótipos permitindo

realizar a escolha do melhor em relação àconfiabilidade;

• Redução dos custos de garantia, ou com os mesmoscustos, introduzir um aumento no período de garantia;

• Subsidiar a área de vendas e de marketing cominformações relativas à confiabilidade do produto.

Confiabilidade – Utilidade

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

• Pára poucas vezes durante uma campanha devido afalhas de seus componentes

• Quando pára volta logo a funcionar 

• Sofre poucos episódios de produção de “ produtos forade especificação” 

• Funciona de forma segura: tem uma baixa freqüência de

acidentes de processo.

Supera as expectativas da gerência egarante vantagem competitiva.

Uma Unidade de Processo Confiável é Aquela que:

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

  A noção de confiabilidade do

 produto está intimamente ligadaà expectativa de vida do

produto feita pelo usuário.

Confiabilidade – Visão Moderna

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

• A análise da confiabilidade de um sistemaengloba todas as falhas, incluindo asrelacionadas com segurança.

• Programas de Garantia da Qualidadeinfluenciam positivamente a confiabilidade.

Confiabilidade, Qualidade e Segurança

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15Gerisval Pessoa

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Revisão 04

• Estimativa da performance

• Identificação dos “ pontos a melhorar ”

• Impacto de modificações sobre o desempenho

• Escolha entre projetos e/ou configurações alternativos

• Estabelecimento de políticas de testes & manutenção”

Objetivos de uma Análise da Confiabilidade de um Sistema

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Revisão 04

• Escolha entre projetos alternativos de um mesmosistema

• Determinação dos componentes que mais contribuempara a indisponibilidade do sistema

• Racionalização dos investimentos em confiabilidade dasdiferentes partes de um sistema

•Avaliação do aumento (ou redução) de confiabilidadedevido a modificações do projeto do sistema

• Comparação do nível de confiabilidade do sistema comcritérios de aceitabilidade previamente estabelecidos.

Objetivos de uma Análise da Confiabilidade de um Sistema

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• Confiabilidade - R(t) • Probabilidade de um componente/processo/sistema funcionar ininterruptamente entre paradas consecutivas.

•Disponibilidade - D(t) (instantânea/média) 

• Probabilidade de que um mesmo equipamento funcione com sucesso numinstante em que for requerido (ou demandado)

• Fração do período durante a qual o componente funciona com sucesso.

• MTTF (Mean Time To Failure) - Tempo Médio de Falha*

• MTTR (Mean Time To Repair) - Tempo Médio de Reparo

• MTBF (Mean Time Between Failures) - Tempo Médio Entre Falhas

* Para equipamentos não reparáveis (p.ex.: fusíveis)

Indicadores da Confiabilidade(Componentes/Processo/Sistemas)

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

• É o número de falhas em um dado intervalo de tempo

• É quantidade de falhas por unidade de tempo divididopela quantidade de componentes expostos à falhas.

* Para equipamentos não reparáveis (p.ex.: fusíveis)

Taxa de Falhas - Conceito

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Curva da Banheira – Taxa de Falhas

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Revisão 04

Comportamento das Falhas

• Distribuição normal

• Distribuição exponencial

• Distribuição Poisson

• Distribuição log-normal

• Distribuição binomial

• Distribuição hipergeométrica

• Distribuição Weibull

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Revisão 04

Relação entre Taxa de Falhas - MTBF e Confiabilidade

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

A probabilidade de um equipamento ousistema seja restaurado a uma condiçãoespecificada em um dado período de tempo,

quando a manutenção é realizada de acordocom os procedimentos e recursos prescritos.

Nota: As características de manutenibilidade influenciam nos atributosMTBF, disponibilidade média e disponibilidade instantânea.

Já os atributos confiabilidade e MTTF, dependem unicamente dosmecanismos e processos de falha do equipamento.

Manutenibilidade - Definição

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

A manutenibilidade é medida em tempo atéreparo e inclui:

• A identificação da falha

• A recomposição do componente ou dosubsistema

Manutenibilidade - Conceito

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Revisão 04

Relação entre Taxa de Reparo – MTTR - Manutenibilidade

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Revisão 04

Disponibilidade A (t) - Definição

É a probabilidade de que o sistema esteja

operando apropriadamente quandorequisitado para seu uso.

C f

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Revisão 04

Disponibilidade A (t) - Conceito

•  Depende tanto da confiabilidade quanto da

manutenibilidade do sistema.• Critério de performance para sistemas reparáveis

• Há várias classificações de disponibilidade

F d t d C fi bilid d

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

Disponibilidade A (t) - Classificações

• Disponibilidade instantânea (pontual)

• Disponibilidade operacional• Disponibilidade física• Disponibilidade inerente• Disponibilidade conquistada• Disponibilidade em regime permanente

• Disponibilidade média superior 

F d t d C fi bilid d

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

Vida de um equipamentoReparável

R(t) CONFIABILIDADEProbabilidade de bom

funcionamento

A(t) DISPONIBILIDADEProbabilidade de assegurar um serviço requisitado

MANUTENIBILIDADEProbabilidade de um bom

reparo

λ(t) taxa de falha µ(t) taxa de reparo

MTBFA =

MTBF + MTTR

MTBFMédia dos tempos

de bom funcionamento

MTTRMédia dos tempostécnicos de reparo

Confiabilidade x Manutenibilidade

F d t d C fi bilid d

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

Como Aumentar a Confiabilidade?

• Com redundância

• Com mudança no projeto

• Com solicitações abaixo do projetado.

F d t d C fi bilid d

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Revisão 04

 UNIDADE II

CONCEITO DE SISTEMA

F d t d C fi bilid d

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

É um conjunto de “componentescomponentes” conectados deuma maneira organizada a fim de realizar uma oumais funções.

• Sistema solar 

• Rede de microcomputadores

•Time de futebol• Caldeira de grande porte

Sistema - Definição

F d t d C fi bilid d

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32Gerisval Pessoa

Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

A previsão de confiabilidade pode ser feitafocando:

• Itens

• Subconjuntos

• Conjuntos

Sistema - Definição

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33Gerisval Pessoa

Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

Os tipos de componentes, suas quantidades,qualidades e configuração de projeto, quandocombinados têm efeitos direto na confiabilidade dosistema.

Sistema - Conceito

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34Gerisval Pessoa

Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

Um “time de futebol time de futebol ” é um sistema porque:• Tem um objetivo (ganhar jogosganhar jogos)

• É um conjunto de componentes (osos

ogadoresogadores)• Os componentes estão organizados paraoperar em conjunto (cada jogador tem umcada jogador tem um papel a cumprir e o time tem suas estratégias e papel a cumprir e o time tem suas estratégias e

táticastáticas)• Tem entradas e saídas (as performances doscomponentes, os sinais do juiz, etc.)

Sistema - Conceito

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Revisão 04

• Sistemas reparáveis

• Sistemas não-reparáveis

Sistema - Tipos

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36Gerisval Pessoa

Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

Sistemas Não-Reparáveis

TTF

MTTF

TTF – Tempo Até Falhar 

MTTF – Média dos Tempos Até Falhar 

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

Sistemas Reparáveis

Os sistemas são reparados quando a falha ocorre

TBF TBF TBF TBF

TR

TR

TR

F F F F

TR

~ ~

TBF – Tempo de Bom Funcionamento

MTBF – Média dos Tempos Entre Falhas

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO COMPRESSOR

MOTOR

Energia Elétrica

BARRAMENTOS 

DISJUNTORES

RELÉS 

. . .SISTEMA DE SUPRIMENTO SISTEMA DE SUPRIMENTO 

DE ENERGIA ELÉTRICADE ENERGIA ELÉTRICARede PúblicaTurbina

Fronteiras de um Sistema

Fundamentos de Confiabilidade

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40Gerisval Pessoa

Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

Sistema - Conexão

•Série – Quando um componente falha, o sistemafalha

• Paralelo – Quando um ou mais componentesfalham, o sistema pode ainda continuar operando

Fundamentos de Confiabilidade

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41Gerisval Pessoa

Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

Sistema – Conectado em Série

1 2 n

Rs = R1 x R2 x .... x Rn

....

Fundamentos de Confiabilidade

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42Gerisval Pessoa

Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

Sistema – Conectado em Paralelo

Rs = 1 – [(1-R1) x )(1-R2) x .... x (1-Rn)]

1

2

n

.

.

.

Fundamentos de Confiabilidade

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43Gerisval Pessoa

Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

Sistemas Complexos

1 2

3

Fundamentos de Confiabilidade

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Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

 UNIDADE III

CONCEITO DE FALHA

Fundamentos de Confiabilidade

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45Gerisval Pessoa

Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

• 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 duranteum período de tempo, quando o item deverá ser reparado ousubstituído.

• É a “inabilidade” de um sistema/componente em cumprir uma desuas funções de projeto.

Falhas do SistemaCausada por ...

EfeitosAmbientais

Falha(s) deSubsistema(s)ou interface(s)

Causada(s) por ...

Erro Humano

Falha(s) deComponente(s)

Causada(s) por ...

Falha - Definição

Fundamentos de Confiabilidade

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46Gerisval Pessoa

Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04FA-005f-0

• Maneira pela qual a falhafalha é observada(Mil-Std 1629A)

• Efeito pelo qual se percebe que a falha ocorreu(IEEE Std 500)

Modo de Falha

Fundamentos de Confiabilidade

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47Gerisval Pessoa

Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

• 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)

Modo de Falha (Exemplos)

Fundamentos de Confiabilidade

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48Gerisval Pessoa

Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

Em geral, os modos de falha estão relacionadoscom as seguintes situações:

• Operação prematura

• Falha em operar num tempo especificado

• Falha em parar de operar num tempo especificado

• Falha durante a operação

Modo de Falha

Fundamentos de Confiabilidade

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49Gerisval Pessoa

Fundamentos de Confiabilidade

Revisão 04

Possíveis mecanismos físicos ou químicos, erros deprojeto, defeitos de qualidade, ou outros processosque são a razão básica para a ocorrência do modo d modo defalhafalha

• Sobretensão

• Corrosão

• Falta de lubrificação

Causas

Fundamentos de Confiabilidade

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50Gerisval Pessoa Revisão 04

Conseqüências que um modo de falhamodo de falha impõesna operação, função ou estado de umcomponente ou sistema.

• Ruído excessivo

• Perda de potência

• Vazamento (sistema)

Efeitos

Fundamentos de Confiabilidade

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51Gerisval Pessoa Revisão 04

Componente

Causas

Efeitos

MododeFalha

Selo Danificado

Perda deperformance do freio

Cilindro Vazamentode fluido

Terno da Falha (Causa – Modo de Falha – Efeito)

Fundamentos de Confiabilidade

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52Gerisval Pessoa Revisão 04

 UNIDADE IV

FERRAMENTAS BÁSICASAPLICADAS À CONFIABILIDADE

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Fundamentos de Confiabilidade

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54Gerisval Pessoa Revisão 04

FMEA e FTA: Dois Tipos de Raciocínio 

Fundamentos de Confiabilidade

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55Gerisval Pessoa Revisão 04

FMEA

A ferramenta FMEA - Análise dos Modos e Efeitos dasFalhas (Failure Mode and Effect Analysis) é um método deanálise de projetos (de produtos ou processos, industriaise/ou administrativos) usado para identificar todos os

possíveis modos potenciais de falha e determinar o efeitode cada uma sobre o desempenho do sistema (produto ouprocesso), mediante um raciocínio basicamente dedutivo.

É um método analítico  padronizado para detectar e

eliminar problemas potenciais de forma sistemática ecompleta.

Fundamentos de Confiabilidade

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56Gerisval Pessoa Revisão 04

FMEA - Objetivo

• Tem como objetivo, por meio da análise das falhas potenciais epropostas de ações de melhoria, que ocorram falhas no projetodo 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 umprojeto (de produto ou processo), todas as possibilidades defalhas catastróficas e críticas, de tal maneira que elas possam

ser eliminadas ou minimizadas através da correção do projeto, omais cedo possível.

Fundamentos de Confiabilidade

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57Gerisval Pessoa Revisão 04

FMEA

Perguntas básicas a serem feitas quando da construção deuma 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?

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Fundamentos de Confiabilidade

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59Gerisval Pessoa Revisão 04

Exemplo da Relação Causa – Modo - Efeito

MODO DE FALHA CAUSA EFEITO

• Fratura da Resistênciaelétrica de um Chuveiro

 • Perda de ajuste na

posição central de ummancal de rolamento

• Atraso na emissão denota fiscal

• Oxidação

• Acúmulo de Tolerância

• Erro no Cadastro por 

falta de treinamento

• Água não Aquece

• Travamento do Eixo

• Pagamento Atrasado

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60Gerisval Pessoa Revisão 04

FMEA – Como Elaborar 

Componente

Função

Modo (tipo)Falhas

Causa(s)

Controle

Atuais

Recomendações

Efeito(s)

GD O

R

Cliente

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61Gerisval Pessoa Revisão 04

Termos e Fluxo de Preenchimento

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62Gerisval Pessoa Revisão 04

Termos e Fluxo de Preenchimento

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63Gerisval Pessoa Revisão 04

FMEA de Projeto

ITEMNOME DO

COMPONENTE/PROCESSO

FUNÇÃO DOCOMPONENTE/

PROCESO

FALHAS POSSÍVEIS

1

MODO EFEITO(S) CAUSA(S)

ATUAL

CONTROLESATUAIS

ÍNDICES

RESULTADO  AÇÃO

CORRETIVA

RECOMENDA-ÇÕES TOMADA

ÍNDICESREVISTOS RESPONSÁ-

VEL

• Carcaça doeixo traseiro

• Suportar o conjuntodo eixo

• Fratura • Perda dosFreios

• Perda deControledo veículo

• EspessuraInadequada

• Nenhum

OD

3 10 10 300 • Realizar testesde durabilidadena Carcaça.

• Material

Inadequado

• Nenhum

1 10 10 100

• Verificar 

Especificaçãode Material

• Verificadoe aprovado

GOG

R D

• Perda deajustena posiçãocentral

• Travamentodo eixotraseiro

• Especif.2562

• Acúmulo dasTolerâncias

•Ruptura do

flangedo cuboda roda

• Perda de

controle deveículo

•Acúmulo de

tensões:RaioInadequado

• Nenhum

• Quebra da parededo mancalcentral

• Travamentodo eixotraseiro

• Interf.Mancal/Rolamentoinadequada

5 10 10 500

2 10 10 200

3 10 2 60

1 10 10 100

• Reavaliar EspessuraMínimade parede

• Reavaliar raiode curvatura

• Teste deResistência

• Revisão doCálculo

• Alteraçãodo Projeto

1 10 1 10

1 10 4 40

1 10 1 10

2 10 2 40

•Alterado dodo diâmetroexterno dotubo

• AlteradoRaio

• Testeimplantado

• CálculosdeInterf.Revistos

Sr. Souza

Rodrigues

Santos/Palhares

Brandão

• Proc. Calc.NR 1483/9h

Antonio

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64Gerisval Pessoa Revisão 04

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 CONTROLESATUAIS ÍNDICE

MODO CAUSASG O D R  

ITEMNOME DO

PROCESO

FUNÇÃO DOCOMPONENTE/

PROCESSO

1

RECOBRI-MENTO

SUPERFICIAL

REVESTIMENTOPROTETOR:0,1 mmDE CROMOEM AÇOCARBONO

RECOBRIMENTOINADEQUADO

POROSIDADES

ACABAMENTOS

UPERFICIALINADEQUADO

*PRESENÇA DEPARTÍCULAS

CONTMINANTES

*MISTURAINADEQUADA

*CONDENSAÇÃOINADEQUADA

5

8

6

7

7

7

5

9

4

315

280

168

EFEITO

COMPOSI-ÇÃO INA-DEQUADA

DOBANHO

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65Gerisval Pessoa Revisão 04

Componente Modo de Falha Efeito sobreoutros

Componentes

Efeitos sobre oSistema

Classe deSeveridade

Classe deFreqüência

Métodos deDetecção e

Observações

Planilha de FMEA (Adaptada da MIL_STD 1629A)

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67Gerisval Pessoa Revisão 04

CLASSE FREQUÊNCIAA. Freqüente • Esperado ocorrer uma ou mais vezes durante a vida

útil do sistemaf > 1/ano

 • Esperado ocorrer até uma vez durante a vida útil do

sistema1/ano < f < 1 em 100 anos

• Pouco provável de ocorrer até uma vez durantea vida útil do sistema1 em 100 anos < f < 1 em 10.000 anos

• Não esperado ocorrer até uma vez durantea vida útil do sistema

1 em 10.000 anos < f < 1 em 1.000.000 anos

• Conceitualmente possível, mas extremamenteimprovável de ocorrer durante a vida útil do sistemaf < 1 em 1.000.000 anos

B. Provável

C. Ocasional

D. Remota

E. ExtremamenteRemota

Planilha de FMEA (Análise de Criticidade)

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68Gerisval Pessoa Revisão 04

ExtremamenteRemota

Freqüente

ProvávelOcasional

Remota

Negligível Marginal Crítica Catastrófica

I.A

I.BI.C

I.D

I.E

II.A

II.BII.C

II.D

II.E

III.A

III.BIII.C

III.D

III.E

IV.A

IV.BIV.C

IV.D

IV.E- Aceitável- Inaceitável

- Não desejável (requer estudo mais detalhado)- Aceitável com aprovação superior 

F/C

Planilha de FMEA (Análise de Criticidade)

Matriz de Aceitabilidade de Riscos

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69Gerisval Pessoa Revisão 04

Componente Modo de Falha Efeito sobreoutros

Componentes

Efeitos sobre oSistema

Classe deSeveridade

Classe deFreqüência

Métodos deDetecção e

Observações

Válvulade gás

1 - Emperraaberta

Aquecedor nãocessa operação

Demanda aválvula dealívio

Pressão e tempe-ratura acima donormal.

Geração de vapor 

III C •Medição detemperatura• Abrir a tornei-

ra para aliviar.• Observação

visual.

2- Emperrafechada

Aquecedor cessa de operar 

Não produz águaquente

I D •Mediação detemperatura

3- Vazamentoexterno

__  • Gás no ambiente• Possibilidade de

incêndio

IV D •Percepçãoolfativa e/oudetetor de gás

Conduto de

Fumaça(exaustão)

1 - Entupido Combustão

incompleta noaquecedor 

Não há saída dos

gases tóxicos deexaustão quepodem voltar 

para o ambiente.Apagamento dachama com gás

no ambiente

IV E •Percepçãoolfativa e/oudetetor de gás

Exemplo de FMEA (Aquecedor de Água Doméstico)

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70Gerisval Pessoa Revisão 04

FTA

A ferramenta FTA - Análise de Árvore de Falhas (Fault 

Tree Analysis) é um método padronizado de análise de

falhas ou problemas, verificando como os mesmosocorrem em um equipamento ou processo.

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71Gerisval Pessoa Revisão 04

FTA (Fault Tree Analysis)A Análise de Árvores de Falha (FTA) é um método sistemático e

padronizado, capaz de fornecer bases objetivas para funções diversastais como a análise dos modos comuns de falhas em sistemas, análisedo projeto do sistema, para justificar mudanças e demonstrar atendimento a requisitos (de segurança) regulamentadores e/oucontratuais.

A FTA é uma análise dedutiva detalhada que usualmente requer considerável volume de informações sobre o sistema. Particular 

A FTA é uma representação gráfica, associada ao desenvolvimento deuma falha particular do sistema (efeito), chamada de evento de topo,e às falhas básicas (causas), denominadas de eventos primários. Por esse motivo, é considerada como uma ferramenta top down (de cimapra baixo).

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72Gerisval Pessoa Revisão 04

Árvore de Falha

É um processo lógico dedutivo que parte de um evento

indesejado, buscando todas as combinações de “causasbásicas” que podem levar à ocorrência desse evento.

Evento indesejado = EVENTO TOPO

Causas básicas = EVENTOS BÁSICOS

Aplicável para projetos/plantas em operação

Indica claramente os pontos fracos do Sistema

Observações:

- É interessante fazer o FMEA antes da Árvore de Falha

- Funciona do Sistema / Fronteira / FMEA / Eventos / Árvore de Falha

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73Gerisval Pessoa Revisão 04

Árvore de Falhas

É uma representação gráfica da relação lógica

entre falhas (eventos básicos e eventosintermediários)que levam a uma ocorrência doevento de topo

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74Gerisval Pessoa Revisão 04

Uso da FTA

Estabelecer um método padronizado de análise de falhas ou problemas,

verificando como ocorre em um equipamento ou processo. Análise da confiabilidade de um produto ou processo

Compreensão dos modos de falha de um sistema de maneira dedutiva.

Priorização das ações corretivas que serão tomadas.

Análise e projeto de sistemas de segurança ou sistemas alternativos. Compilação de informações para manutenção de sistemas alternativos de

procedimentos de manutenção. Indicação clara e precisa de componentes mais críticos ou condições

críticas de operação.

Compilação de informações par treinamento na operação de equipamentos Compilação de informações para planejamento de testes e inspeção.

Simplificação e otimização de equipamentos.

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75Gerisval Pessoa Revisão 04

Etapas da FTA

Definir o evento deTOPO

Entender oSistema

Construir aÁrvore

Avaliar aÁrvore

Implementar açõescorretivas

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76Gerisval Pessoa Revisão 04

Fluxograma da Sequência de Procedimentos para a FTA

Definir a equipe responsável pela execução

Selecionar o evento topo para análise

Coleta de dados

Definir quais são as interfaces ou fronteiras do sistema Análise detalhada do sistema

Montagem preliminar da árvore de falhas

Revisão da árvore de falhas

Cálculo da probabilidade do evento de topo

Análise de recomendações Reflexão sobre o processo

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77Gerisval Pessoa Revisão 04

Estrutura da Árvore de Falhas

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78Gerisval Pessoa Revisão 04

Símbolos de Eventos

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79Gerisval Pessoa Revisão 04

Árvore de Falhas - SimbologiaEventos

EVENTO BÁSICO

(Modo de falha com dados conhecidos)

EVENTO NÃO CONHECIDO(Intermediário, pode já ter sido analisado ou

não, dispõe-se de dados, ou não interessa,

ou não faz parte da fronteira do sistema)

TRANSFERÊNCIA

(Para mudar de página – referência para

evitar repetir trechos da árvore de falhas

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81Gerisval Pessoa Revisão 04

Símbolos de Portas Lógicas

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83Gerisval Pessoa Revisão 04

Árvore de Falhas – Exercícios de Portas LógicasTorrada sai queimada

da torradeira

Falha no mecanismo decontrole da torradeira

PORT 001

O dono da torradeira estádistraído, não notando a

demora no preparo da mesma

EVEN 003

Controle detemperatura elevado

(erro humano)

Dispositivo dedesligamento

automático não atua

EVEN 002 EVEN 001

PORT 002

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84Gerisval Pessoa Revisão 04

Árvore de Falhas – Exemplo

Sistema de Energia Elétrica de um Hospital

Monitor deTensão

Gerador Diesel

Energia Elétrica RedePública

Efeito Indesejável     B    l  a

  c    k  o   u   t

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85Gerisval Pessoa Revisão 04

Sistema de Energia Elétrica de um Hospital

Perda total de energiaelétrica (Blackout)

Falha do Sistema deEnergia Interna

PORT 001

Perda de Energia daRede Pública

Falha do monitor detensão

Gerador diesel falhana partida

PORT 002

Evento topo

Eventointermediário

Evento básico

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86Gerisval Pessoa Revisão 04

Árvore de Falhas – Exemplo

Sistema CD Player Automotivo

Auto-falanteA

Auto-falanteB

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87Gerisval Pessoa Revisão 04

Árvore de Falhas – Exemplo – Sistema CD Player 

Falta de Som noAmbiente

CD player nãofunciona

PORT 001

Falha dos auto-falantes

Falha doauto-falante A

Falha doauto-falante B

PORT 002

Evento topo: Falta de som

Componentes:CD player Auto-falantes A e B

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88Gerisval Pessoa Revisão 04

Diagrama de Causa e Efeito (Parcial)

Motor não dápartida

Circuito Elétrico

Circuito CombustívelOperacionais

Bobina

Cabos

Bateria

Ignição eletrônica

Velas

Distribuidor 

Chave de ignição

Mangueira

FiltroNível Gasolina

Bomba de combustível

CAUSAS

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89Gerisval Pessoa Revisão 04

Exemplo de uma Árvore de Falha

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91Gerisval Pessoa Revisão 04

Árvore de Falhas (Processo Administrativo)Atraso no pagamento

Faturamento emite NF com atrasoClienteAtrasa

pagamento

Nota fiscal tem de ser refeita

Erro nocálculo dos

impostos

Erro noCadastro

Dificuldade no levantamento dos dados

Atraso no cadastro

Cadastronão existe

Erro dofuncionário

Treinamentoinadequado

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