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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
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
3 Gerisval Pessoa
FMEA
Revisão 04
UNIDADE I
CONCEITO DE FALHA
4 Gerisval Pessoa
FMEA
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 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
FMEA
Revisão 04
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
FMEA
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)
7 Gerisval Pessoa
FMEA
Revisão 04
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
FMEA
Revisão 04
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
Revisão 04
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
10 Gerisval Pessoa
FMEA
Revisão 04
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
FMEA
Revisão 04
UNIDADE II
FMEA - FERRAMENTA BÁSICA APLICADA À CONFIABILIDADE
12 Gerisval Pessoa
FMEA
Revisão 04
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
Revisão 04
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
FMEA
Revisão 04
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
Revisão 04
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
Revisão 04
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
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 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
Revisão 04
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)