F ASES DO DESENVOLVIMENTO DO FMEA/FMECA

As fases de desenvolvimento do FMEA são tipicamente as seguintes (SILVA et al, 2006):

1. Análise e hierarquização do sistema; 2. Seleção do subsistema a analisar;

3. Estudo funcional e seleção de um estado de funcionamento; 4. Identificação de um modo potencial de falha;

5. Identificação dos efeitos possíveis do modo de falha; 6. Identificação das respectivas causas;

Para a realização de uma análise através do FMECA, é necessário proceder às seguintes fases adicionais (SILVA et al, 2006)

8. Estimar a gravidade do modo de falha em estudo (S);

9. Estimar a probabilidade de ocorrência do modo de falha (O); 10. Estimar a probabilidade de detecção do modo de falha (D); 11. Análise de criticidade.

Na construção do respectivo modo de falha, apresenta-se uma descrição das várias fases (SILVA et al, 2006):

a) Análise e hierarquização do sistema

Nesta fase de análise, deve-se proceder à identificação dos vários subsistemas e sua hierarquização, recorrendo-se a diagramas simples para representação do sistema de modo a realçar as funções essenciais do mesmo. Nesta primeira fase é fundamental definir o limite do sistema através da sua interação com outros sistemas, definir o nível de análise que se pretende obter e definir critérios a utilizar.

b) Análise funcional

Nesta fase, deve-se efetuar uma listagem de funções que o elemento em estudo vai desempenhar, tendo em atenção as exigências e expectativas do cliente, de forma a definir e implementar medidas preventivas.

c) Identificação dos modos potenciais de falha

Após o conhecimento das funções, procede-se a um levantamento dos modos potenciais de falha, identificando a forma como vão se manifestar a(s) falha(s), detalhando as fases de divisão do sistema e a sua análise funcional. Uma ajuda para se proceder à identificação das falhas, passa pela análise de casos de estudo documentados, experiências ou testes laboratoriais, experiências em campo ou a opinião de peritos especializados na área.

d) Efeitos dos modos potenciais de falha

Nesta fase, para cada modo potencial de falha procede-se ao levantamento das suas consequências ou efeitos negativos, podendo a análise ser efetuada de uma forma local (subsistema) ou global a nível de efeitos finais.

e) Métodos de detecção e prevenção

Em cada modo de falha é importante entender como estas são detectadas e com que meios se obtém essa detecção. O método de detecção também deve agir como um sistema que minimize a ocorrência dos modos de falha.

f) Estimar a gravidade do modo de falha em estudo - S

O índice de severidade (S) permite avaliar a gravidade dos efeitos causados por um modo de falha sobre o sistema em análise.

g) Determinação da ocorrência - O

O índice de ocorrência (O) define a frequência ou probabilidade com que pode ocorrer um determinado modo de falha e a respectiva causa.

h) Classificação da probabilidade de detecção - D

O índice de detecção (D) é a probabilidade de identificação de um modo de falha, podendo ocorrer através de revisões de projeto, testes, medidas de controle de qualidade, ou até mesmo pelo uso indevido do produto já por parte do utilizador.

i) Análise de criticidade

A determinação quantitativa da criticidade consiste no cálculo do índice de risco de cada modo de falha (IR) também denominado criticidade (C).

Segundo MOHR (1994), a diferença entre FMEA e FMECA da seguinte maneira: FMECA = FMEA + C, onde:

C = Criticidade = IR = (Ocorrência) x (Severidade) x (detecção)

O índice Ocorrência é usado para avaliar as chances (probabilidade) de a falha ocorrer, enquanto que a Severidade avalia o impacto dos efeitos da falha, a gravidade dos efeitos. A decisão de como se apresentam os métodos no FMEA/FMECA, os resultados dos efeitos dos modos potenciais de ruptura cabem aos responsáveis pela análise. Quanto maiores forem os detalhes na apresentação dos resultados, mais completa será a análise, porém, mais difícil e demorada sua execução.

A descrição do modo como os efeitos de uma componente básica é propagada a outras componentes de outros subsistemas de níveis inferiores têm uma importância significativa, uma vez que o FMEA/FMECA inclui na análise as medidas de detecção e de controle dos modos de ruptura, combinado a sua probabilidade de ocorrência.

8.4.2 DEFINIÇÃO DE ESCALAS DE FMECA PARA APLICAÇÃO AO CASO DE ESTUDO

Na aplicação da metodologia, observou-se que as escalas relativas à probabilidade de ocorrência (O) e detecção (D), se baseiam em valores probabilísticos. Com isso, para o caso em análise não foram encontrados estudos probabilísticos relativos à metodologia aplicada, dos quais se possam retirar os valores relativos às probabilidades de ocorrências, bem como à fiabilidade dos sistemas de detecção de falhas, necessários para aplicação das escalas que constam na bibliografia.

Segundo TEIXEIRA (2009), pode-se recorrer a escalas modificadas de modo a se conseguir aplicar a respectiva ferramenta em estudos de reabilitação de túneis. Assim, efetuou-se a aplicação do FMECA recorrendo-se a utilização apenas de escalas de gravidade (G) e de probabilidade de ocorrência (O), passando o índice de risco a definir-se através da associação destes dois dígitos (GO).

Com isso propõe-se a matriz de priorização do risco frente a probabilidade de ocorrência (Figura 8.7), caracterizando de maneira representativa a abrangência da criticidade para o caso em estudo. Nesta definição de criticidade, propõe-se ainda, um range escalando os riscos observados no caso em estudo, formando assim a escala de risco.

Desta forma, a escala de índice de risco varia num espectro de valores de 5 (correspondente ao risco mínimo) a 100 (correspondente ao risco máximo).

Figura 8.7 – Escala de índice de risco - modificado TEIXEIRA, 2009

Conforme experiência na inplantação do referido túnel, propõe-se uma escala de gravidade estabelecida em cinco níveis de classificação, numerados de 1 a 5, por ordem crescente de gravidade do risco. Estes níveis apresentam-se qualificados na Tabela 8.3.

Tabela 8.3 – Escala de gravidade, referente ao Dano (Si)

Em conformidade com a escala de gravidade, propõe-se a escala de frequência de ocorrência, refletindo as probabilidades de ocorrência estudadas na implantação do referido túnel. Sendo assim, a tabela 8.4 estabelece cinco níveis de classificação, numeradas de 1 a 5, em ordem crescente de probabilidade de ocorrência.

Tabela 8.4 – Escala de controle de ocorrência, referente à frequencia (Oi)

Apesar de não se encontrarem estudos probabilísticos relativos à metodologia aplicada, bem como à fiabilidade das escalas que constam na bibliografia especializada em túneis, baseou-se o estudo de caso em questão, nas experiências construtivas em dois túneis: Túnel Laranjeiras, na Mina de Brucutu ( concluído em 30/08/14) e Túnel Forquilha IV (concluído em 30/04/14), na Mina de Fábrica.

Assim, apresenta-se abaixo a escala de probabilidade e controle, onde são estabelecidos cinco níveis de probabilidade, numerados de 1 a 5, em ordem crescente de probabilidade e controle. Estes níveis apresentam-se qualificados na Tabela 8.5.

Tabela 8.5 – Escala de probabilidade, referente ao controle (Di)