O que é a análise de modos de falha e efeitos (FMEA)?

A análise de modos de falha e efeitos (FMEA) é atualmente a técnica mais usada na análise de riscos. A análise de risco é uma atividade humana muito natural. Imagine-se como um caçador-coletor encarregado de organizar a refeição da noite. Junto com a sua equipe, o senhor organiza um grupo de caça e parte desse plano será uma análise de risco intuitiva. Quais são os perigos? O senhor pode considerar predadores, sede e ferimentos durante a caçada. Se tudo correr bem, as precauções que o senhor tomar resultarão em uma caçada bem-sucedida, todos voltarão para casa inteiros e a tribo comerá a refeição da noite.

A análise de riscos continua sendo uma parte essencial de nossas atividades comerciais. Analisamos rotineiramente as situações e tomamos medidas para minimizar os riscos comerciais e as preocupações com a segurança. O FMEA é um método eficaz de análise de risco para projeto e fabricação. Ele examina seus processos de projeto e fabricação e identifica as oportunidades de marginalidades e defeitos que podem resultar na insatisfação do cliente.

Antes de entrarmos em detalhes, por que não realizar um teste simples? Caminhe pela sua linha de produção e pense consigo mesmo : “O que pode acontecer com o produto aqui que afetará o cliente? O que estamos fazendo a respeito?” Pergunte à equipe de produção o que rotineiramente dá errado no processo e pense : “Como isso pode afetar o produto?” O FMEA captará todo esse conhecimento e experiência de forma estruturada e permitirá que o senhor tome medidas que minimizem o risco de decepcionar os clientes.

A história da FMEA

A FMEA foi desenvolvida pelos militares americanos no final da década de 1940. Suas frustrações com o mau funcionamento das munições os levaram a desenvolver uma metodologia que eliminaria todas as possíveis causas principais. Um método detalhado foi documentado: MIL-P-1629. Ele funcionou e, por isso, foi adotado pela indústria nuclear e aeroespacial. A NASA atribuiu o sucesso dos pousos na lua ao seu uso. A NASA também estava preocupada com a contaminação de alimentos em missões espaciais e desenvolveu uma técnica muito semelhante chamada HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points, Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle) especificamente para o setor de alimentos.

Na década de 1970, as manobras em baixa velocidade envolvendo o Ford Pinto resultavam em incêndios fatais se o tanque de gasolina se rompesse. Como o senhor pode imaginar, isso foi um desastre de relações públicas. Para eliminar a recorrência desse e de outros problemas graves, a Ford Motor Company implementou a FMEA em seu processo de design.

Mais organizações estavam usando a FMEA como uma ferramenta de análise de risco e, em 1993, o AIAG (Automotive Industry Action Group) a incorporou ao padrão QS9000 para produção automotiva e seus fornecedores. A QS9000 tornou-se a TS16949 e, desde novembro de 2016, a IATF16949. Embora a FMEA fosse voltada especificamente para o setor automotivo, outros setores que exigem os mais altos níveis de confiabilidade, por exemplo, semicondutores e petróleo e gás, a implementaram. Esses padrões de confiabilidade agora estão se estendendo aos produtos da linha branca e aos produtos eletrônicos de uso diário. O formato atual é estritamente o FMECA (Failure Modes and Effects and Criticality Analysis, Análise de Modos de Falha, Efeitos e Criticidade), em que a criticidade do defeito para o usuário final é incorporada ao método.

A FMEA é uma técnica de análise de risco e redução de defeitos que leva em conta três aspectos:

A gravidade do defeito para o usuário final;
A ocorrência da causa raiz potencial;
E a detecção ou eliminação efetiva dessa causa raiz.
O que é a análise do modo de falha e dos efeitos?
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Introduzido em 1940

Por USA Military

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Manual Automotivo AIAG-VDA

Harmonização em 2019

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Prioridade de ação

Gravidade, ocorrência, detecção

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FORD-CSR

Uso obrigatório do software

Primeiros passos com a FMEA

Uma parte importante de qualquer análise de risco é o escopo do processo. Isso pode parecer trivial, mas é essencial saber se a sua análise deve incluir, por exemplo, o armazenamento de materiais recebidos. Em seguida, precisamos fazer um fluxo completo do processo. Essa é uma tarefa crucial e deve incluir todas as etapas do processo, inclusive as etapas de retrabalho. Em cada uma das etapas do processo, precisamos identificar as possíveis fontes de variação e os problemas em potencial. Precisamos documentar os defeitos que podem ocorrer no produto.

Também precisamos listar os problemas de equipamentos e processos que podem causar defeitos no produto. Em um processo de análise de risco, a criação de um fluxo de processo completo e de uma lista completa de possíveis problemas pode tomar 50% do tempo do senhor.

De onde vêm as ideias? Tradicionalmente, uma técnica de brainstorming tem sido usada para gerar uma lista de possíveis problemas em cada etapa do processo ou etapa do projeto. Embora isso seja útil, muitas vezes é mais proveitoso incorporar todas as suas fontes atuais de variação em seu FMEA inicial. Essas fontes incluem:

Entradas de incidentes de sucata
Entradas de devoluções de clientes
Ideias dos projetistas, operadores de máquinas e equipe de manutenção
Se o SPC for aplicado, considere as medições fora de controle
Incidentes em equipamentos similares
Conselhos de especialistas do setor
Orientação de seus fornecedores de materiais e equipamentos

O uso dessas fontes capturará muitos problemas e marginalidades que já existem e tornará seu FMEA prático e útil desde o primeiro dia.

Da IATF16949 à AIAG-VDA

Ao avaliar os riscos potenciais em um processo, é útil documentar as informações em um formato FMEA estruturado. O formato IATF16949 do setor automotivo foi amplamente utilizado por muitos anos.

Nesse formato AIAG FMEA, o senhor documenta as etapas do processo, os requisitos do processo, os possíveis modos de falha e os efeitos das falhas. Nas colunas seguintes, o senhor identifica os problemas do processo que podem causar a falha e os controles implementados para evitar ou detectar os problemas. As colunas finais contêm as ações corretivas tomadas e os resultados dessas ações.

Em junho de 2019, foi publicado o novo formato VDA-AIAG. Esse formato suporta uma abordagem de 7 etapas e é implementado em cada vez mais locais de produção automotiva em todo o mundo. As sete etapas são as seguintes:

Etapa 1: Planejamento e preparação

Nessa etapa, as informações do cabeçalho são preenchidas e o escopo da FMEA é decidido.

Etapa 2: Análise da estrutura

É adicionada uma análise mais detalhada do processo de fabricação. Elemento de foco do PFMEA: o número e o nome da estação da etapa do processo em análise. Próximo nível superior: sistema de itens de processo (o processo geral de fabricação). Processo do próximo nível inferior: elemento de trabalho do tipo 4M (com base na abordagem Ishikawa).

Isso incentiva os usuários a considerar as categorias de Homem, Máquina, Material, Método, etc., levando a uma lista mais completa de Causas de Falha (CF.)

Etapa 3: Análise da função

Foi adicionada a descrição das funções e dos requisitos relacionados ao próximo nível superior e ao próximo nível inferior. Isso oferece suporte a uma descrição clara e completa dos Efeitos de Falha (FE) e das Causas de Falha (FC).

Etapa 4: Análise de falhas

O modo de falha potencial é substituído pelo modo de falha (FM) do elemento em foco. O(s) Efeito(s) Potencial(is) da Falha é(são) substituído(s) por Efeitos da Falha (FE) para o Próximo Elemento de Nível Superior e/ou Usuário Final do Veículo. A causa potencial da falha é substituída pela causa da falha (FC) do elemento de trabalho.

Etapa 5: Análise de risco

A classificação é substituída por Características especiais e Código de filtro. Ocorrência é substituída por Ocorrência do CF. A classificação de Ocorrência agora é baseada na “previsão de ocorrência do CF”, o que leva à determinação da robustez real dos Controles de Prevenção (PC).

O atual “Controle de processo – Prevenção” é substituído pelo Controle de prevenção de corrente (PC) da causa da falha (FC). E o atual “Controle de processo – Detecção” é substituído pelo Controle de detecção de corrente (DC) da causa da falha (FC) ou do modo de falha (FM).

A detecção é substituída por Detecção do FC ou FM. A detecção agora se baseia em três fatores: maturidade do método de detecção, oportunidade de detecção e capacidade de detecção. E RPN é substituído por AP.

Etapa 6: Otimização

A Ação Recomendada é substituída por Ação Preventiva e Ação de Detecção.

Duas colunas são adicionadas: Status (Planejado, decisão/implementação pendente, concluído, descartado) e Ação tomada com ponteiro para evidência, Característica especial e Observações.

Etapa 7: Resultados e documentação

Relatórios internos para a gerência e relatórios de clientes.

A Gravidade, a Ocorrência e a Detecção são todas classificadas em uma escala de 1 a 10. 1 é a melhor classificação e 10 é a pior. Multiplicando-os, obtém-se o Número de Prioridade de Risco (RPN). Originalmente, o objetivo da FMEA era diminuir o número RPN, mas a detecção é menos importante do que a gravidade e a ocorrência, de modo que a gravidade e a ocorrência estão se tornando mais importantes.

Todas essas informações são armazenadas na FMEA. Quando um ciclo de aprendizado for concluído, o FMEA será liberado. O FMEA é um documento vivo e será revisado e atualizado regularmente. Novas causas, modos de falha e serão adicionados à medida que o senhor aprender mais sobre o seu processo.

Software FMEA

A maioria das empresas começa a aplicar a FMEA no Excel. Embora o Excel seja bastante flexível, ele não é realmente adequado para aplicar a FMEA. O usuário precisa fazer muito trabalho extra para seguir as regras da FMEA, criar os documentos, criar vínculos entre o fluxo do processo, a FMEA e o plano de controle e, principalmente, manter os documentos.

Para começar a usar o FMEA rapidamente, o senhor pode testar nosso software FMEA durante um período de avaliação. Basta solicitar uma demonstração clicando em obter uma demonstração. O Datalyzer FMEA é muito econômico em comparação com a implementação de seu próprio sistema no Excel. A versão de avaliação, no mínimo, ajudará o senhor a iniciar a implementação do FMEA. O Datalyzer oferece treinamento(on-line) em FMEA.