FMEA (Failure Mode and Effects Analysis). Engenharia de Métodos2 FMEA (Failure Mode and Effects...

FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)

Engenharia de Métodos 2

FMEA (Failure Mode and Effects Analysis)

Análise de Modo e Efeitos de FalhaÉ um processo sistemático para avaliação dos modos de

falhas e causas associadas ao processo ou projeto de um produto ou sistema.

FMEA pode ser resumida nos seguintes tópicos:

1 – Identificação das falhas potenciais.2 – Determinação dos efeitos potenciais.3 – Determinação das causas potenciais.4 – Implantação de ação corretiva.


Tipos de FMEA

Existem dois tipos de FMEA:

FMEA de projeto é uma metodologia disciplinada para analisar e documentar o processo de desenvolvimento de produto, realizada pela equipe de desenvolvimento do projeto.

FMEA de processo o foco do processo de desenvolvimento é na eliminação de causas de variação para obter consistência na execução do processo.


Aumentar a confiabilidade e qualidade de produtos ou processos já em operação, por meio da análise das falhas que já ocorreram,

Diminuir probabilidade de falha em processos administrativos,

Analisar fontes de risco: Engenharia de Segurança. Indústria de Alimentos.

Aplicações da FMEA de processo


FMEA

Priorizar variáveis

Utilizada na fase MEDIR

Analisar o riscoUtilizada nas fases

ANALISAR, APRIMORAR e CONTROLAR

Principais objetivos da FMEA no modelo Seis Sigma


A FMEA consiste de um procedimento indutivo e que tem como principais objetivos:

A priorização dos riscos envolvidos;

A identificação das falhas em potencial ou formas de mal funcionamento de cada componente da função, produto ou processo, como objeto de análise;

A determinação de suas conseqüências, efeitos ou riscos envolvidos;

A avaliação de ações corretivas que eliminem as causas ou reduzam os efeitos dessas falhas ou formas de mal funcionamento;

A documentação do processo de análise.

Objetivos da FMEA


CAUSA DA FALHA

MODO DA FALHA

EFEITOS DA FALHA

Espessura inadequada da

camada de proteção

Oxidado

Aparência degradada

Exemplo de FMEA


Modo de Falha

Efeito

SeveridadeOcorrênciaDetecção

causa

causa

1 2

3

Esquematicamente


1. Define Processo

9. Calcula NPR Prioriza

10. Toma Ações Corretivas

8. Determina Detecção

6. Estima Ocorrência

5. Identifica Causa

3. Avalia Efeitos

2. Identifica Modo de Falha

7. Identifica Método de Controle

Fluxo de execução da FMEA4. Determina Severidade


Etapas para aplicação da FMEA

Descrever o produto e seu projeto ou o processo e suas operações.

Identificar o propósito ou função de cada componente ou operação.

Usar diagramas funcionais (blocos), desenhos de projetos, fluxogramas e outras técnicas gráficas.

Incluir cada elemento significante que é provável de falhar.

1. Definir processo: funções e características do produto/processo



2. Identificar Modos de Falhas em Potencial

Fase em que o grupo de trabalho discute e preenche o formulário FMEA de acordo com os passos abaixo:

1.tipos de falhas potenciais para cada função.

2.efeitos do tipo de falha.

3.causas possíveis da falha.

4.controles atuais.


2.1 Tipos de falhas potenciais para cada função

O modo de falha é uma demonstração de não-desempenho ou não-conformidade com a especificação de projeto/processo.

Questões a serem respondidas são: Como o processo pode falhar em alcançar as

especificações. Estando fora das especificações, o que o cliente poderia

encontrar que seria sujeito a objeções.



Requisitos

Dobrado SujoFurado Preparação imprópriaCom rebarba AterradoDanificado no manuseio Circuito abertoRachado Desgaste de ferramentaDeformado

Exemplos de Modos de Falha:

Cliente

Projeto

Processo

Modo de FalhaUm modo de falha é a maneira na qual um processo, potencialmente, poderia

falhar em atingir as exigências do processo ou a intenção do projeto.



Avaliar o efeito do modo de falha para o cliente.O cliente pode ser a próxima operação, operações

subseqüentes, o usuário final ou o vendedor.Indicar o que o cliente poderia perceber por

observação ou experimentar.

2.2 Avaliar efeitos do tipo de falha


BarulhoOperação defeituosaAparência degradadaInstabilidadeOperação intermitenteAsperezaInoperânciaOdor desagradávelOperação prejudicada

Não dá apertoNão fura / roscaNão montaNão encostaPõe o operador em riscoNão encaixaNão conectaNão vedaDanifica o equipamentoRisca

Efeitos potenciais da falha

Exemplos de efeitos para o cliente externo:

Exemplos de efeitos para o cliente interno:

O efeito é o modo de falha como percebido pelo cliente.



2.3 Determinar a severidade (S)Uma avaliação da gravidade do efeito do modo de falha

para o cliente.

Estimado em uma escala de 1 a 10.

Avaliado quanto a: segurança; extensão do dano, ou quantia de perda econômica.

Redução: somente através de alteração de projeto/processo.


Índice de Severidade do

Efeito

Efeito

Critério: Severidade do Efeito Esta classificação é o resultado de quando um

modo de falha potencial resulta em um defeito no cliente final e/ou na planta de

manufatura/montagem. O cliente final deveria ser sempre consultado.

Critério: Severidade do Efeito Esta classificação é o resultado de quando um

modo de falha potencial resulta em um defeito no cliente final e/ou na planta de

manufatura/montagem. O cliente final deveria ser sempre consultado.

Índice de

Severidade

Perigoso sem aviso prévio

Índice de severidade muito alto quando o modo de falha potencial afeta a segurança na operação do veículo e/ou envolve não-conformidade com a legislação governamental sem aviso prévio.

Ou pode pôr em perigo o operador (máquina ou montagem) sem aviso prévio.

10

Perigoso com aviso prévio

Índice de severidade muito alto quando o modo de falha potencial afeta a segurança na operação do veículo e/ou envolve não-conformidade com a legislação governamental com aviso prévio.

Ou pode pôr em perigo o operador (máquina ou montagem) com aviso prévio.

9

Muito altoVeículo/Item inoperável (perda das funções primárias).

Ou 100% dos produtos podem ter que ser sucateados, ou o veículo/item reparado no departamento de reparo com um tempo de reparo maior que uma hora.

8

AltoVeículo/Item operável, mas com níveis de desempenho reduzido. Cliente muito insatisfeito.

Ou os produtos podem ter que ser selecionados e uma parte (menor que 100%) sucateada, ou o veículo/item reparado no departamento de reparo com um tempo de reparo entre 0,5 hora e 1 hora.

7

ModeradoVeículo/item operável, mas item(s) de Conforto/Conveniência inoperável(is). Cliente insatisfeito.

Ou uma parte (menor que 100%) dos produtos podem ter que ser sucateados sem seleção, ou o veículo/item reparado no departamento de reparo com um tempo de reparo menor que 0,5 hora.

6

BaixoVeículo/item operável, mas item(s) de Conforto/Conveniência operável(is) com níveis de desempenho reduzidos.

Ou 100% dos produtos podem ter que ser retrabalhados, ou veículo/item reparado fora da linha mas não vai para o departamento de reparo.

5

Muito baixo

Itens de Ajuste, Acabamento/Chiado e Barulho não-conformes. Defeito notado pela maioria dos clientes (mais que 75%).

Ou os produtos podem ter que ser selecionados, sem sucateamento, e uma parte (menor que 100%) ser retrabalhada.

4

MenorItens de ajuste, Acabamento/Chiado e Barulho não-conformes. Defeito evidenciado por 50% dos clientes.

Ou uma parte (menor que 100%) dos produtos podem ter que ser retrabalhados, sem sucateamento, na linha mas fora da estação.

3

Muito menor

Itens de Ajuste, Acabamento/Chiado e Barulho não-conformes. Defeito evidenciado por clientes acurados (menos que 25%).

Ou uma parte (menor que 100%) dos produtos podem ter que ser retrabalhados, sem sucateamento, na linha e dentro da estação.

2

Nenhum Sem efeito identificado.Ou pequena inconveniência no operador ou na operação, ou sem efeito.

1

Fonte: QS-9000 FMEA - AIAG



2.4 Identificar as causas possíveis da falha

Identificar como a falha pode ocorrer

Colocar em termos de algo que possa ser corrigido.

Tentar estabelecer uma lista exaustiva.

Análises adicionais podem ser necessárias para isolar a causa.


Causa Potencial da FalhaForma pela qual a falha poderia ocorrer, descrita em termos de algo que possa

ser corrigido ou controlado, cuja conseqüência é o modo de falha.Exemplos de possíveis causas:Torque indevido - alto, baixoSolda incorreta - tipo, tempo, pressãoFalta de exatidão dos meios de mediçãoFechamento / ventilação inadequadosLubrificação inadequadaPeça faltante ou montada incorretamenteTolerância inadequadaErro de operaçãoFadigaPeças defeituosas de fornecedorInduzida pela manutenção


Etapas para Aplicação da FMEA

3. Estimar a probabilidade de ocorrência (O)Ocorrência refere-se à probabilidade com que uma causa

ou modo de falha venha a ocorrer. Estimado em uma escala de 1 a 10. Análises estatísticas podem ser utilizadas se dados

históricos estiverem disponíveis. Análises estimadas subjetivamente.

Redução: prevenindo/controlando causas do modo de falha, através de alteração de projeto ou processo.


Probabilidade de Falha Taxas de falha possíveis Índice de Ocorrência

Muito Alta: Falhas Persistentes ³ 100 por mil peças 1050 por mil peças 9

Alta: Falhas freqüentes 20 por mil peças 810 por mil peças 7

Moderada: Falhas ocasionais 5 por mil peças 62 por mil peças 51 por mil peças 4

Baixa: Relativamente poucas falhas 0,5 por mil peças 30,1 por mil peças 2

Remota: Falha é improvável £ 0,01 por mil peças 1 Fonte: QS-9000 FMEA - AIAG

Índice de Ocorrência da Falha/Causa Potencial



4. Identificar os métodos de controle

Prevenção: deve prevenir a ocorrência da causa/ modo de falha ou reduzir sua ocorrência

Detecção: deve detectar a causa/modo de falha por métodos analíticos ou físicos, antes do item ser liberado para produção.

Exemplos: alfa teste, beta teste, testes de protótipos, etc.



5. Determinar a detecção de um defeito (D) A probabilidade que os controles correntes do processo

irão detectar o modo de falha antes que uma peça ou componente deixe o processo.

Assume que a falha ocorreu, e então avalia a probabilidade que o produto continue defeituoso no próximo estágio.

Ordenar na escala de 1 (quase certamente detectável) a 10 (não há maneira de detectar a falha).

Redução: melhorando o planejamento do controle de projeto (atividades de validação/verificação).


Índice de Detecção

Causa/Falha potencial

Fonte: QS-9000 FMEA - AIAG

Tipos de Inspeção:A. Prova de Erro B. Medição C. Inspeção Manual

A B CQuase

impossívelCerteza absoluta da não detecção. x Não pode detectar ou não é verificado. 10

Muito remota

Controles provavelmente não irão detectar. x Controle é alcançado somente com

verificação aleatória ou indireta. 9

RemotaControles têm pouca chance de detecção. x Controle é alcançado somente com

inspeção visual. 8

Muito BaixaControles têm pouca chance de detecção. x Controle é alcançado somente com dupla

inspeção visual. 7

Baixa Controles podem detectar. x x

Controle é alcançado com métodos gráficos, tais como CEP (Controle Estatístico do Processo).

6

Moderada Controles podem detectar. x

Controle é baseado em medições por variáveis depois que as peças deixam a estação, ou em medições do tipo passa/não-passa feitas em 100% das peças depois que deixam a estação.

5

Moderadamente alta

Controles têm boas chances para detectar. x x

Detecção de erros em operações subseqüentes, OU medições feitas na preparação de máquina e na verificação da primeira peça (somente para casos de preparação de máquina).

4

AltaControles têm boas chances para detectar. x x

Detecção de erros na estação, ou em operações subseqüentes por múltiplos níveis de aceitação: fornecer, selecionar, instalar, verificar. Não pode aceitar peça discrepante.

3

Muito altaControles quase certamente detectarão. x x

Detecção de erros na estação (medição automática com dispositivo de parada automática). Não pode passar peça discrepante.

2

Quase certamente

Controles certamente detectarão. x

Peças discrepantes não podem ser feitas porque o item foi feito a prova de erros pelo projeto do processo/produto.

1

Critério Faixas Sugeridas dos Métodos de DetecçãoDetecção Índice de

Detecção

Tipos de Inspeção


NPR = (S) x (O) x (D)


6. Calcular o número de prioridade de risco (NPR)

É o produto de Severidade (S), Probabilidade de Ocorrência (O) e Detecção de um defeito (D).

A amplitude é de 1 a 1000 com o maior número sendo o modo de falha mais crítico.

Ordenar o NPR do maior para o menor.


NPR = índice de severidade * índice de ocorrência * índice de detecção

NPR: Número de Prioridade de Risco

Limiar NPR = 10 (sistemas críticos)Limiar NPR = 100 (sistemas gerais)


Ações RecomendadasQuando a severidade for 9 ou 10, desconsidera-se o NPR e

assegura-se que o risco seja abordado através dos controles de projeto ou ações corretivas/preventivas. Só então deve-se abordar outros modos de falha, com a intenção de reduzir a severidade, a ocorrência e a detecção, nesta ordem.

Podem reduzir os índices de:Severidade => revisão do projeto.

Ocorrência => remoção ou controle de uma ou mais causas/mecanismos do modo de falha, através de revisão de projeto.

Detecção => aumento no número de ações de validação/verificação do projeto (ação indesejável, pois não aborda severidade e ocorrência).


Exemplo de FMEA

Ações Tomadas

Sev

Oc

Det

NPR

Espessura da cera especificada insuficiente

4 Certificação do fornecedor 1 16

Setup 4 80

Entrada de ar previne entrada de cera pelas extremidades.

6

Teste de spray padrão antes e depois dos períodos inativos

5 180

Adicionar avaliação da equipe utilizando equipamento de spray e cera especificada

Operações de engenharia e montagem 26/10/2006

Auditoria para certificação 2 48

Adicionar teste acelerado de corrosão em

Laboratório A1 28/10/2006

Conduzir um DOE para Espessura da cera

Engenharia 25/10/2006

DOE mostra 25% da variação na espessura especificada é aceitável

6 2 2 24

Ajuda na 4 140 Procedimento Engenharia

Resultado das AçõesDet

NPR

AçõesRecom.

Respons. e Prazo

Causa(s) eMecanismo(s) Potencial(is) da Falha(s)

Ocor

ControlesAtuais do Processo

Modo de Falha

Potencial

Efeito(s)Potencial(is) da Falha(s)

Sev

2 40

Cera especificada inapropriada

5

Teste de laboratório usando "pior caso" para cera e tamanho do buraco de aplicação.

3 72

Setup de 5 peças, no processo, fim da execução do estudo

4

Cabeça do spray entupida: viscosidade muito alta, temperatura muito baixa, pressão muito baixa.

Filtro para montagem com B44

Corrosão no interior da porta

Camada de óxido imprópria.

6

Cobertura de cera insuficiente sobre a superfície especificada

Vida deteriorada da porta principalmente por: Aparência insatisfatória de ferrugem com o passar do tempo; Função da porta prejudicada.

4

Função do processo

Requisitos

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