1 Gerisval Pessoa

FMEA

Revisão 04

Faculdade Atenas Maranhense – FAMACurso de Especialização em Gestão

Estratégica da Qualidade

FMEA - Análise dos Modos e Efeitos das Falhas

Prof. MSc. Gerisval Alves Pessoa

Abril de 2009

2 Gerisval Pessoa

FMEA

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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

3 Gerisval Pessoa

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UNIDADE I

CONCEITO DE FALHA

4 Gerisval Pessoa

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• 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 durante um período de tempo, quando o item deverá ser reparado ou substituído.

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

Falhas do SistemaCausada por ...

Efeitos Ambientais

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

Causada(s) por ...

Erro Humano

Falha(s) deComponente(s)

Causada(s) por ...

Falha - Definição

5 Gerisval Pessoa

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FA-005f-0

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

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

Modo de Falha

6 Gerisval Pessoa

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• 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)

7 Gerisval Pessoa

FMEA

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Em geral, os modos de falha estão relacionados com 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

8 Gerisval Pessoa

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Possíveis mecanismos físicos ou químicos, erros de projeto, defeitos de qualidade, ou outros processos que são a razão básica para a ocorrência do modo de modo de falhafalha

• Sobretensão

• Corrosão

• Falta de lubrificação

Causas

9 Gerisval Pessoa

FMEA

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Conseqüências que um modo de falhamodo de falha impões na operação, função ou estado de um componente ou sistema.

• Ruído excessivo

• Perda de potência

• Vazamento (sistema)

Efeitos

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FMEA

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Componente

Causas

Efeitos

Modode

Falha

Selo Danificado

Perda de performance do freio

CilindroVazamento

de fluido

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

11 Gerisval Pessoa

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UNIDADE II

FMEA - FERRAMENTA BÁSICA APLICADA À CONFIABILIDADE

12 Gerisval Pessoa

FMEA

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As duas ferramentas básicas aplicadas à confiabilidade são FMEA e FTA que têm suas principais aplicações para a:

Melhoria de um produto ou processo já em operação. A partir da identificação das causas das falhas ocorridas e seu posterior bloqueio. Detecção e bloqueio das causas de falhas potenciais (antes que aconteçam) em produtos ou processos já em operação. Detecção e bloqueio das causas de falhas potenciais (antes que aconteçam) em produtos ou processos, ainda na fase de projeto.

Ferramentas Básicas Aplicadas à Confiabilidade

13 Gerisval Pessoa

FMEA

Revisão 04

FMEA e FTA: Dois Tipos de Raciocínio

14 Gerisval Pessoa

FMEA

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FMEA

A ferramenta FMEA - Análise dos Modos e Efeitos das Falhas (Failure Mode and Effect Analysis) é um método de análise de projetos (de produtos ou processos, industriais e/ou administrativos) usado para identificar todos os possíveis modos potenciais de falha e determinar o efeito de cada uma sobre o desempenho do sistema (produto ou processo), mediante um raciocínio basicamente dedutivo.

É um método analítico padronizado para detectar e eliminar problemas potenciais de forma sistemática e completa.

15 Gerisval Pessoa

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FMEA - Objetivo

• Tem como objetivo, por meio da análise das falhas potenciais e propostas de ações de melhoria, que ocorram falhas no projeto do 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 um projeto (de produto ou processo), todas as possibilidades de falhas catastróficas e críticas, de tal maneira que elas possam ser eliminadas ou minimizadas através da correção do projeto, o mais cedo possível.

16 Gerisval Pessoa

FMEA

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FMEA

Perguntas básicas a serem feitas quando da construção de uma 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?

17 Gerisval Pessoa

FMEA

Revisão 04

Relação Causa – Modo - Efeito

CAUSASCAUSASEVENTOS QUE GERAM

(PROVOCAM, INDUZEM, MOTIVAM ) O MODELO DE FALHA

MODOS DE FALHAMODOS DE FALHA(TIPOS )

EVENTOS QUE LEVAM ASSOCIADOSUMA DIMINUIÇÃO(PARCIAL OU TOTAL)

DA FUNÇÃO.

EFEITOSEFEITOSFORMAS COMO OS MODOS DE FALHA

AFETAM OS DESEMPENHO DO SISTEMA, DO PONTO DE VISTA DO CLIENTE

18 Gerisval Pessoa

FMEA

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Exemplo da Relação Causa – Modo - Efeito

MODO DE FALHA CAUSA EFEITO

• Fratura da Resistência elétrica de um Chuveiro • Perda de ajuste na posição central de um mancal de rolamento

• Atraso na emissão de nota fiscal

• Oxidação

• Acúmulo de Tolerância

• Erro no Cadastro por falta de treinamento

• Água não Aquece

• Travamento do Eixo

• Pagamento Atrasado

19 Gerisval Pessoa

FMEA

Revisão 04

FMEA – Como Elaborar

Componente

Função

Modo (tipo)Falhas

Causa(s)

ControleAtuais

Recomendações

Efeito(s)

GD O

R

Cliente

20 Gerisval Pessoa

FMEA

Revisão 04

Termos e Fluxo de Preenchimento

21 Gerisval Pessoa

FMEA

Revisão 04

Termos e Fluxo de Preenchimento

22 Gerisval Pessoa

FMEA

Revisão 04

FMEA de Projeto

ITEMNOME DO

COMPONENTE/PROCESSO

FUNÇÃO DO COMPONENTE/

PROCESO

FALHAS POSSÍVEIS

1

MODO EFEITO(S) CAUSA(S)

ATUAL

CONTROLES ATUAIS

ÍNDICES

RESULTADO AÇÃO CORRETIVA

RECOMENDA-ÇÕES TOMADA

ÍNDICES REVISTOS RESPONSÁ-

VEL

• Carcaça do eixo traseiro

• Suportar o conjunto do eixo

• Fratura • Perda dos Freios

• Perda de Controle do veículo

• Espessura Inadequada

• Nenhum

O D

R

3 10 10 300 • Realizar testes de durabilidade na Carcaça.

• Material Inadequado

• Nenhum

1 10 10 100• Verificar Especificação de Material

• Verificado e aprovado

G O G

R D

• Perda de ajuste na posição central

• Travamento do eixo traseiro

• Especif. 2562

• Acúmulo das Tolerâncias

•Ruptura do flange do cubo da roda

• Perda de controle de veículo

•Acúmulo de tensões: Raio Inadequado

• Nenhum

• Quebra da parede do mancal central

• Travamento do eixo traseiro

• Interf. Mancal/ Rolamento inadequada

5 10 10 500

2 10 10 200

3 10 2 60

1 10 10 100

• Reavaliar Espessura Mínima de parede

• Reavaliar raio de curvatura

• Teste de Resistência

• Revisão do Cálculo

• Alteração do Projeto

1 10 1 10

1 10 4 40

1 10 1 10

2 10 2 40

•Alterado do do diâmetro externo do tubo

• Alterado Raio

• Teste implantado

• Cálculos deInterf. Revistos

Sr. Souza

Rodrigues

Santos/Palhares

Brandão

• Proc. Calc. NR 1483/9h

Antonio

23 Gerisval Pessoa

FMEA

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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 CONTROLES ATUAIS ÍNDICE

MODO CAUSASG O D R

ITEMNOME DO PROCESO

FUNÇÃO DO COMPONENTE/

PROCESSO

1

RECOBRI-MENTO

SUPERFICIAL

REVESTIMENTOPROTETOR:0,1 mm DE CROMO EM AÇO CARBONO

RECOBRIMENTO INADEQUADO

POROSIDADES

ACABAMENTOSUPERFICIAL

INADEQUADO

*PRESENÇA DE PARTÍCULAS CONTMINANTES

*MISTURAINADEQUADA

*CONDENSAÇÃO INADEQUADA

5

8

6

7

7

7

5

9

4

315

280

168

EFEITO

COMPOSI-ÇÃO INA-DEQUADA

DO BANHO

24 Gerisval Pessoa

FMEA

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)

25 Gerisval Pessoa

FMEA

Revisão 04

CLASSE CONSEQUÊNCIASI. Negligível • Nenhum dano ao sistema

Perda de equipamento < R$ 5.000,00 Nenhum ferimento ou doença ocupacional Para de Produção < 1 hora

• Danos leves ao sistema Perda de equipamento: R$ 5.000,00 - 50.000,00 Ferimentos ou doença ocupacional leve Para de Produção 1 hora - 4 horas

• Danos sérios ao sistema Perda de equipamento: R$ 50.000,00 - 100.000,00 Ferimentos ou doença ocupacional grave Para de Produção 4 horas- 12 horas

• Perda do sistema Perda de equipamento > 100.000,00 Mortes Para de Produção > 12 hora

II. Marginal

III. Crítica

IV. Catastrófica

Planilha de FMEA (Análise de Criticidade)

26 Gerisval Pessoa

FMEA

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

útil do sistema f > 1/ano • Esperado ocorrer até uma vez durante a vida útil do sistema 1/ano < f < 1 em 100 anos

• Pouco provável de ocorrer até uma vez durante a vida útil do sistema 1 em 100 anos < f < 1 em 10.000 anos

• Não esperado ocorrer até uma vez durante a vida útil do sistema 1 em 10.000 anos < f < 1 em 1.000.000 anos

• Conceitualmente possível, mas extremamente improvável de ocorrer durante a vida útil do sistema f < 1 em 1.000.000 anos

B. Provável

C. Ocasional

D. Remota

E. Extremamente Remota

Planilha de FMEA (Análise de Criticidade)

27 Gerisval Pessoa

FMEA

Revisão 04

Extremamente Remota

Freqüente

Provável

Ocasional

Remota

Negligível Marginal Crítica Catastrófica

I.A

I.B

I.C

I.D

I.E

II.A

II.B

II.C

II.D

II.E

III.A

III.B

III.C

III.D

III.E

IV.A

IV.B

IV.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

28 Gerisval Pessoa

FMEA

Revisão 04

Componente Modo de Falha Efeito sobreoutros

Componentes

Efeitos sobre oSistema

Classe deSeveridade

Classe deFreqüência

Métodos deDetecção e

Observações

Válvula de gás

1 - Emperra aberta

Aquecedor não cessa operação

Demanda a válvula de alívio

Pressão e tempe- ratura acima do normal.Geração de vapor

III C •Medição detemperatura• Abrir a tornei- ra para aliviar.• Observação visual.

2- Emperra fechada

Aquecedor cessa de operar

Não produz água quente

I D •Mediação de temperatura

3- Vazamento externo

__ • Gás no ambiente• Possibilidade de incêndio

IV D •Percepção olfativa e/ou detetor de gás

Conduto deFumaça

(exaustão)

1 - Entupido Combustão incompleta no

aquecedor

Não há saída dosgases tóxicos de

exaustão que podem voltar

para o ambiente.Apagamento dachama com gás

no ambiente

IV E •Percepção olfativa e/ou detetor de gás

Exemplo de FMEA (Aquecedor de Água Doméstico)