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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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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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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.