LEONARDO DESSBESELL
APLICAÇÃO DE MÉTODO DE ANÁLISE DE FALHA NO DESENVOLVIMENTO DE PROJETO NA LINHA AGRÍCOLA
Panambi 2018
LEONARDO DESSBESELL
APLICAÇÃO DE MÉTODO DE ANÁLISE DE FALHA NO DESENVOLVIMENTO DE PROJETO NA LINHA AGRÍCOLA
Trabalho de Conclusão de Curso – TCC para obtenção de título de Engenheiro Mecânico pela Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUI
DCEEng – Departamento de Ciências Exatas e Engenharias.
Orientador: Prof. Ms. Roger Schildt Hoffmann
Panambi 2018
LEONARDO DESSBESELL
APLICAÇÃO DE MÉTODO DE ANÁLISE DE FALHA NO DESENVOLVIMENTO DE PROJETO NA LINHA AGRÍCOLA
Trabalho de Conclusão de Curso – TCC para obtenção de título de Engenheiro Mecânico pela Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUI
DCEEng – Departamento de Ciências Exatas e Engenharias.
BANCA AVALIADORA ________________________
Prof. Mestre Roger Schildt Hoffmann. Orientador
________________________ Prof., Engenheiro Mecânico. Avaliador
Panambi 2018
DEDICATÓRIA
À minha esposa, por ter me incentivado a nunca desistir do meu sonho de ser Engenheiro, ao meu filho que está por vir, e aos meus pais por terem me dado educação e amor, dedico – lhes esta conquista.
por me fortalecer e me acompanhar em todos os lugares que eu estou, me guiando no caminho que devo percorrer.
Agradeço à minha família, em especial a minha esposa Jéssica e ao meu filho Benício, por serem compreensivos, por muitas e muitas noites não podermos estar juntos, mas que sempre acreditaram em mim, me incentivaram e me motivaram. Vocês são a razão pela busca do meu conhecimento e desenvolvimento pessoal e profissional. Amo muito vocês!
Agradeço aos meus pais Donivald e Ilga pela educação, amor, carinho, ajuda e apoio sempre que precisei.
Agradeço ao professor Roger Schildt Hoffmann, que me orientou e me acompanhou com muita dedicação, paciência e compreensão no desenvolvimento deste trabalho, compartilhando o seu conhecimento e experiência.
Agradeço a todos os professores que ao decorrer do curso compartilharam os conhecimentos necessários para a minha formação como Engenheiro Mecânico.
Agradeço à empresa Bruning Tecnometal, que possibilitou a realização do meu trabalho de conclusão de curso, auxiliando na coleta de dados.
Agradeço também, aos meus amigos que me incentivaram e me ajudaram de alguma forma na conclusão desta etapa da minha vida.
“A verdadeira motivação vem de realização, desenvolvimento pessoal, satisfação no trabalho e reconhecimento”.
produtos, procurando novas tecnologias para atender as exigências de seus clientes, com isso elevando o nível de criticidade de seus processos de fabricação. Desta forma, necessitando encontrar métodos mais eficientes para prever e analisar possíveis falhas que possam acontecer no desenvolvimento de novos produtos. Para atender aos critérios exigidos pelos clientes, é necessário atender aos níveis de desempenho desejados. Uma das ferramentas capazes de atender estes níveis é o FMEA (análise de modo e efeitos de falha potencial), sendo um dos métodos mais eficazes para eliminar possíveis problemas de confiabilidade em produtos. Este trabalho pretende mostrar os conceitos utilizados ao método de FMEA, aplicado na prática em um produto, levantando os pontos críticos a partir de um estudo técnico realizado por uma equipe multidisciplinar, que irá analisar todas as possíveis falhas pertinentes à fabricação do produto. Prevendo os modos de falha e as potenciais causas que podem ocorrer, realizando planos de ações corretivas para a solução das mesmas, integrando todas as informações no formulário de FMEA, para o desenvolvimento de produtos sem falhas, garantindo a eficiência do processo de fabricação.
Palavras-chave:
ABSTRACT
The agricultural machinery and equipment industry has always sought to innovate in its products, looking for new technologies to meet the demands of its customers, thereby raising the level of criticality of its manufacturing processes. Forcing us to find more efficient methods to predict and analyze possible flaws that might occur in the development of new products. To meet the criteria required by customers, you need to meet the desired performance levels. One of the tools capable of meeting these levels is the FMEA (mode analysis and potential failure effects), a tool known as one of the most effective methods to eliminate possible reliability problems in products. This work intends to show the concepts used to the FMEA method, applying in practice a product, raising the critical points from a technical study carried out by a multidisciplinary team, that will analyze all possible failures pertinent to manufacturing the product. Predicting failure modes and potential causes of failures that can occur, performing a corrective action plan to solve them, integrating all the information in the FMEA form, for the development of products without fail, ensuring the efficiency of the manufacturing process.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Etapas e atividades que compõem o Processo de Desenvolvimento do Produto .... 21
Figura 2 - Método PDCA para melhorias ... 22
Figura 3 - Exemplo de diagrama Ishikawa ... 23
Figura 4 - Exemplo de método de 5 Por Quê’s ... 23
Figura 5 - Exemplo de Fluxograma ... 28
Figura 6 - Modelo de Formulário FMEA ... 29
Figura 7 - Exemplo de formulário de plano de controle... 45
Figura 8 - Vista Detalhada Suporte de Polia para Colheitadeira ... 47
Figura 9 - Vista de montagem do componente soldado ... 47
Figura 10 – Tipos e tamanhos de cordão de solda ... 49
Figura 11 – Bandeiras de sinalização, livre de respingos, sem pintura ... 49
Figura 12 – Paralelismo entre eixos ... 50
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Representação da equipe do FMEA ... 26
Tabela 2 - Cabeçalho FMEA ... 30
Tabela 3 - Exemplos de Etapa do Processo / Função do Processo / Requisito ... 31
Tabela 4 - Exemplo de Modo de Falha Potencial ... 32
Tabela 5 - Exemplos de Efeitos ... 33
Tabela 6 - Critérios sugeridos de avaliação de Severidade FMEA ... 34
Tabela 7 - Exemplo de Causa potencial de Falha ... 35
Tabela 8 - Critérios de avaliação de ocorrência ... 36
Tabela 9 - Exemplo de controles de Prevenção e Detecção ... 37
Tabela 10 - Critérios de avaliação sugeridos para detecção de FMEA ... 38
Tabela 11 - Exemplo de números de prioridades de risco ... 39
Tabela 12 - Exemplo de Causas, controles e Ações. ... 42
Tabela 13 - Exemplo de números de prioridades de risco ... 43
APÊNDICE B – Formulário de PFMEA do suporte de Polias ... 64 APÊNDICE C - Plano de controle Suporte de Polias ... 101 APÊNDICE D - Plano de controle Suporte de Polias ... 102
APQP Planejamento Avançado da Qualidade do Produto
CM Centímetro
DFMEA Análise de Modo e Efeitos de Falha Potencial de Projeto DMM Dispositivo de Monitorização e Medição
FMEA Análise de Modo e Efeitos de Falha Potencial
GAP Lacuna, Vão ou Brecha.
GLP Gás liquefeito de petróleo
IE Instrução de Embalamento
ISO Organização Internacional para Padronização
IT Instrução de Trabalho
M Metro
MM Milímetro
NPR Número de Prioridade de Risco
PDCA Planejar, Executar, Checar, Agir
PDP Processo de Desenvolvimento de Produtos
PFMEA Análise de Modo e Efeitos de Falha Potencial de Processo POKA YOKE Dispositivo à prova de Erros
RPP Revisão Periódica de Produto
RQPS Registro de Qualificação de Procedimentos de Soldagem
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 15 1.1 OBJETIVO GERAL... 17 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 17 2 EMBASAMENTO TEÓRICO ... 18 2.1 FMEA – CONCEITOS ... 18
2.1.1 Processo de desenvolvimento de produtos (PDP) ... 20
2.1.2 Qualidade atrelada ao processo de desenvolvimento de produto ... 21
2.1.3 Histórico da aplicação do FMEA ... 24
2.2 ESTRUTURA PARA APLICAÇÃO DO PROCESSO DE FMEA ... 25
2.2.1 Definir a equipe ... 25
2.2.2 Definir o escopo ... 27
2.2.3 Definição do cliente... 28
2.2.4 Formato de formulário de FMEA ... 28
2.3 DADOS ESPECÍFICOS PARA CRIAÇÃO DE FMEA ... 29
2.3.1 Cabeçalho do formulário FMEA ... 29
2.3.2 Etapa de processo ... 30
2.3.3 Função de processo ... 30
2.3.4 Requisitos ... 31
2.3.5 Modo de falha potencial ... 31
2.3.6 Efeito(s) potencial(ais) de falha ... 32
2.3.7 Severidades ... 33
2.3.8 Classificação ... 34
2.3.9 Causa potencial de modo de falha ... 35
2.3.10 Ocorrência ... 35
2.3.11 Controles atuais de processo ... 36
2.3.12 Detecção ... 37
2.3.13 Determinando prioridades da ação ... 39
2.3.14 Avaliação de risco – Número de prioridades de risco (NPR) ... 39
2.3.15 Ações recomendadas ... 40
2.3.16 Responsabilidade e data de conclusão pretendida ... 41
2.3.18 Severidade, ocorrência, detecção e NPR ... 42 2.4 MANTENDO FMEA ... 43 2.5 ALAVANCANDO FMEA ... 43 2.6 PLANO DE CONTROLE ... 43 3 METODOLOGIA ... 46 3.1 TÉCNICAS DE PESQUISA ... 46 3.2 APLICAÇÃO E DESENVOLVIMENTO ... 46
3.3 DEFINIÇÕES PARA O DESENVOLVIMENTO PFMEA ... 48
4 APLICAÇÃO DO PFMEA... 49
4.1 ANÁLISE DIMENSIONAL ... 49
4.2 FLUXOGRAMA DE PROCESSO ... 51
4.3 DESENVOLVIMENTO DO PFMEA ... 51
4.3.1 Principais modos de falha evidenciados para a solda: ... 53
4.3.2 Principais modos de falha evidenciados para a pintura:... 53
4.3.3 Principais modos de falha evidenciados para embalamento: ... 54
4.3.4 Principais modos de falha evidenciados para expedição: ... 55
4.4 PLANO DE CONTROLE ... 55
5 CONCLUSÃO ... 56
1 INTRODUÇÃO
A indústria de equipamentos agrícolas vem crescendo com à tecnologia similar a aplicada na área automotiva, com necessidade de se aplicar métodos específicos para prever e analisar possíveis falhas que possam acontecer no desenvolvimento de novos produtos. A exigência do cliente, está crescendo ano após ano, para que se obtenham produtos com qualidade e capazes de garantir a sua funcionalidade.
Para obter-se um processo de fabricação padronizado e eficiente, constantemente são necessárias melhorias que garantam redução de custos, competitividade e qualidade, assegurando um produto com alto valor agregado, assim certificando-se que o planejado na implementação inicial seja concretizado no produto final.
Atualmente, com o cenário cada vez mais competitivo, as empresas devem oferecer produtos e serviços de alta qualidade e baixo custo, além disso, melhorando regularmente suas operações administrativas e de manufatura, sendo necessário eliminar os desperdícios e perdas ao máximo nas atividades que não agregam valor aos produtos e serviços (TAJ E MOROSAN, 2011).
Produtos com problemas de qualidade acabam gerando altos custos para as empresas, por isso elas vêm buscando avaliar os desperdícios, gastos com a produção, estoques elevados, estoques parados, prazos de entrega, retrabalhos e reclamações de clientes, para que possam adotar ações mais robustas e eficazes no planejamento da qualidade e nas ações corretivas (JURAN, 1991).
FMEA (método de análise de modo e efeitos de falha potencial) é a ferramenta conhecida como um dos métodos mais eficazes para eliminar possíveis problemas de confiabilidade em produtos, sendo flexível e de fácil aplicação em diferentes áreas de desenvolvimentos de produtos (JIN, JANAMANCHI e FENG, 2011).
A ferramenta FMEA vem sendo utilizada em montadoras de automóveis, por se tratar de um requisito da norma ISO/TS 16949 (World Automotive Standard). Esta norma é definida como um requisito de qualidade da QS-9000, para fornecimento de peças e itens para a linha automotiva (ESTORILIO e POSSO, 2010).
Segundo Ungvari (1999), alguns engenheiros desprezam os métodos utilizados para prevenção de falhas no desenvolvimento de ferramentas, assim tornando algumas etapas no processo de produção não eficazes. A forma de desenvolvimento é uma atividade de
Brainstorming, prevendo os possíveis problemas que pode acontecer, este fato depende
potencial falha seguindo o pensamento correto definido pelo contexto do sistema (UNGVARI, 1999).
Muitas empresas possuem os processos de desenvolvimento de um novo produto já definidos, onde o método FMEA geralmente está vinculado a um estágio mais avançado do projeto, desta forma não sendo uma ferramenta eficaz no processo de desenvolvimento do produto. A análise de FMEA geralmente é utilizada para conferir e não para prevenir os possíveis problemas. A maior parte das indústrias utiliza a aplicação do FMEA por ser obrigatória em alguma norma, sendo passível de auditoria, ou uma obrigação contratual com outras indústrias (MCKINNEY, 1991).
Diversas empresas não utilizam corretamente as vantagens que o método de análises de falhas proporciona e dispõe. Não o veem como um instrumento expressivo de grandes resultados, mas como uma ferramenta burocrática de preenchimento de formulário, sendo somente obrigatório para cumprir as necessidades impostas pelas auditorias de qualidade e solicitações contratuais de clientes. Este problema se apresenta por não terem entendimento específico e claro sobre o método, sendo utilizado de forma errada (LAURENTI et al., 2012). Helman e Andery (1995) falam que a visão da qualidade está revertida à visão da conformidade, que está voltado para solucionar os problemas que são descobertos. Helman e Andery (1995) citam que a partir do momento que são encontrados resultados indesejados em processos (problemas ou falhas), busca-se encontrar a causa raiz, impossibilitando que o problema ou a falha possa seguir. Para que isso aconteça, deve-se seguir o método de solução de problemas, aplicando o ciclo PDCA (Planejar / Realizar / Estudar / Agir), para eliminar os efeitos potencias de falha, ou realizar melhorias no processo (HELMAN E ANDERY, 1995).
O método de FMEA pode contribuir drasticamente na execução da busca da causa raiz do problema, seguindo de uma forma que possibilite desenvolver ações para solucionar ou impossibilitar que o problema ocorra. A aplicação racional e técnica do método têm sido adotada com eficiência, facilitando na resolução de problema. Neste contexto, este método proporciona de uma forma clara e objetiva a priorização das ações mais importantes a serem adotadas na solução dos problemas encontrados (HELMAN E ANDERY, 1995).
As análises de FMEA devem ser executadas por uma equipe multidisciplinar, ou seja, equipes aplicadas em desenvolver o FMEA. Para o desenvolvimento do método, é necessário convocar colaboradores de diversas áreas da empresa com conhecimentos técnicos distintos, que possibilitam realizar e determinar todos os possíveis modos de falha que podem ocorrer, os efeitos e as causas raiz de cada modo de falha aplicado ao processo de fabricação do
produto, avaliando os potenciais riscos eminentes e propor ações de melhorias para as possíveis falhas encontradas. Todos os resultados encontrados e levantados deverão ser descritos em um formulário, que deverá passar por revisões e atualizações, conforme mudanças ou alterações das características do produto (LAURENTI et al., 2012).
A pesquisa e o desenvolvimento do método permitem a aplicação da análise de modo de falha potencial, em projetos ou processo desenvolvidos dentro da área de engenharia, aplicado a área agrícola, auxiliam na busca de planejamento e execução, melhorando os meios de entendimento de métodos e práticas realizadas.
1.1 OBJETIVO GERAL
O objetivo geral do trabalho é realizar a análise de modo e efeitos de falha potencial (FMEA) no desenvolvimento de um suporte de polias para colheitadeiras, na área de engenharia de processos. Desta forma, aplicando os conceitos e métodos necessários para obterem-se resultados expressivos de qualidade, satisfazendo o cliente na indústria de peças e equipamentos agrícolas, onde este método também tem sido exigido para garantir a qualidade do produto.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Os objetivos específicos são:
a) Realizar a revisão bibliográfica, para o melhor entendimento do método de análise de possíveis falhas no desenvolvimento de produtos;
b) Identificar os conceitos de processo de desenvolvimento de produtos;
c) Identificar os conceitos para criação e implantação do método de análise de falha potencial;
d) Planejar o desenvolvimento para aplicação do FMEA; e) Aplicar o método de análise de falhas no suporte de polias; f) Aplicar o plano de controle para o suporte de polias; g) Apontar resultados, ações e conclusões.
2 EMBASAMENTO TEÓRICO
Neste capítulo será apresentada a revisão bibliográfica, que tem por finalidade reunir informações que servirão como base no conhecimento técnico e científico para esta pesquisa.
2.1 FMEA – CONCEITOS
FMEA é uma abreviação para “Failure Mode and Effect Analysis”, que consiste na análise de modo e efeitos de falha potencial. É um método utilizado pela área de engenharia para identificar, definir e eliminar possíveis falhas potenciais no desenvolvimento e implementação de um projeto ou processo de fabricação de um produto novo, antes de chegar ao cliente final (STAMATIS, 1995).
O FMEA pode ser aplicado tanto no desenvolvimento de projetos novos, quanto no processo de fabricação de itens novos ou correntes, onde as fases de realização são exatamente iguais, alterando apenas a finalidade do método (PALADY, 1997).
Segue quatro finalidades de métodos de FMEA, exemplificado por Stamatis (1995): FMEA de Sistema (System FMEA): Utilizado para a análise de sistemas e
subsistemas no começo do desenvolvimento da concepção do processo. Um FMEA de sistema aponta os modos de falhas potenciais provocados por incapacidade do sistema, ou das funcionalidades do sistema. Nas atribuições das análises são inseridas interações entre sistemas e entre fundamentos do sistema;
FMEA de Projeto (Design FMEA – DFMEA): Usado para analisar o desenvolvimento do projeto de fabricação e montagem. O DFMEA é um método que aponta as falhas causadas por incapacidade do projeto do produto;
FMEA de Processo (Process FMEA – PFMEA): Usado para analisar processos de fabricação e montagem. O PFMEA é um método que aponta as falhas causadas por incapacidade do processo de fabricação ou montagem de uma peça ou componente; FMEA de Serviço (Service FMEA): Usado para analisar os serviços antes de
chegarem ao consumidor. O FMEA de serviço é um método que aponta os modos de falha causados por incapacidade do sistema ou do processo.
Os métodos de desenvolvimento se dá pelo projeto e processo, com maior relevância pelo DFMEA e PEMEA, com aplicação de conceitos teóricos e práticos. Onde mensurada a gestão de um projeto para suporte de polia para colheitadeiras, aplicado no segmento de máquinas e equipamentos para agricultura.
A FMEA é um conjunto de elementos introduzidos na gestão de risco e na estrutura da melhoria contínua. O Processo de Planejamento Avançado da Qualidade do Produto (APQP) determina algumas áreas gerais de foco para realizar o desenvolvimento destes processos (IQA, 2008).
Planejar e definir o programa;
Projeto e desenvolvimento do produto; Projeto e desenvolvimento de processo; Validação do produto e do processo;
Realização de informações, avaliações e ação corretiva.
A citação do APQP revela os DFMEA’s como uma ação na execução de Projeto e Desenvolvimento do Produto, do cronograma e os PFMEA’s na seção de Planejamento e Desenvolvimento do Processo. O desenvolvimento de DFMEA ou PFMEA auxilia e direciona os grupos de trabalho a desenvolverem projetos e processos que atendam as expectativas do cliente (IQA, 2008).
A análise FMEA não necessitaria ser apontada como um fenômeno único, mas como uma responsabilidade de longo prazo, que complementa o desenvolvimento de projetos e processos, garantindo que todas as possíveis falhas possam ser verificadas e que ações sejam tomadas para solucionarem as falhas levantadas (IQA, 2008).
A questão principal de melhoria nos processos é a absorção do conhecimento adquirido, que geralmente é utilizado e mencionado em FMEA’s. É importante que as empresas utilizem as lições apreendidas em projetos similares de produtos e processos de fabricação sem falhas, podendo ser utilizado como contra partida para uma próxima aplicação (IQA, 2008).
O vocabulário ou linguagem utilizado no desenvolvimento de FMEA’s necessita ser mais claro e objetivo, para que se possa ampliar ou até mesmo ultrapassar o nível de conhecimento da equipe, onde o efeito potencial da falha possa vir a tornar mais fácil o entendimento dos fatos abordados (IQA, 2008).
Antes de desenvolver o FMEA, a equipe deveria definir ações de responsabilidade, organizando as formas de coletar informações com mais eficiência para um bom processo de desenvolvimento de FMEA, garantindo que as informações levantadas sejam coerentes (IQA, 2008).
2.1.1 Processo de desenvolvimento de produtos (PDP)
O processo de desenvolvimento de produtos (PDP) é encarregado pela criação e desenvolvimento de novos produtos e pela evolução de produtos já existentes. A exploração de fatores de conquista, ou melhor, de novos conhecimentos (metodologias, recursos e procedimentos), quando bem desempenhadas favorecem a perspectiva de ampliar a possibilidade de um bom desempenho de um novo produto.
O PDP consiste em um processo de negócio cada vez mais crítico para o desenvolvimento das empresas, uma vez que está próximo a princípios estratégicos. Assim como o desempenho de mercado e crescimento em âmbito internacional de comercialização, com uma grande diversidade de novos produtos, reduzindo o ciclo de vida da maior parte dos produtos (ROZENFELD et al., 2006).
Rozenfeld et al. (2006) menciona também que o PDP é um procedimento de negócio, que se distingue em um conjunto de práticas e objetivos, para que possa atender todas as necessidades do cliente, tanto interno, quanto externo da empresa.
Para o desenvolvimento de um produto é necessário que a empresa possa converter todos os elementos em possibilidade de negócio, e conhecimentos para concepção de um novo produto. O processo de PDP encontra-se em meio à empresa e o mercado, para isso dá-se a importância de possuir uma estratégia definida, necessitando dedá-senvolver produtos com alta qualidade, no tempo certo, dentro dos valores orçados para realização do produto, que também possa ser produtivo no processo de fabricação, e atenda as especificações impostas pelo cliente (CLARK & FUJIMOTO, 1991).
Para o desenvolvimento de produtos, são envolvidos um amplo conjunto de práticas que necessitam serem desempenhados por diversos especialistas de diversas áreas advindas da empresa, como Marketing, Pesquisa & Desenvolvimento, Engenharia do Produto, Engenharia de Processo, Compras, Manufatura e Distribuição, conforme Figura 1. Cada área é responsável em verificar as diferentes formas e perspectivas do produto, para garantir a eficiência da aplicação do produto solicitado pelo cliente. Todas as informações levantadas pelas áreas são de grande importância para que ocorra a integração e a discussão de uma solução em conjunto, e que se possa evidenciar todas as necessidades para estruturação do processo.
Figura 1 - Etapas e atividades que compõem o Processo de Desenvolvimento do Produto
Fonte: Rosenfeld et al., (2006)
Rosenfeld et al. (2006) fala que o Processo de Desenvolvimento de Produtos se define por alto nível de insegurança no princípio. Este é o período em que são executadas as ações de definição para o projeto (materiais, conceitos, processos de fabricação, etc.), os quais indicam em torno de 85% do custo final do produto. É muito importante estabelecer que as transformações aconteçam nas etapas iniciais do desenvolvimento do produto, onde o custo para realizar mudanças é menor. Estima-se que possa ser capaz de reduzir o tempo de lançamento de novos produtos em 50%, a partir do momento em que os problemas são identificados e solucionados com antecedência.
2.1.2 Qualidade atrelada ao processo de desenvolvimento de produto
A qualidade era uma das grandes preocupações nas décadas de 1950, onde a partir de 1980 houve grandes alterações nos conceitos de qualidade e de controle gerando significativas mudanças nas indústrias ocidentais (CORRÊA E CORRÊA, 2005). Segundo Corrêa e Corrêa (2005), devido ao acirramento e competitividade dos mercados e a necessidade de redução de custos atrelados à qualidade de parte da demanda, foram identificados dois pontos necessários para o desenvolvimento da gestão da qualidade:
A qualidade é desenvolvida no decorrer dos processos de produção, onde não é um conjunto possível de ser incorporado a um produto acabado. O desenvolvimento de qualidade deve ser bem executado nos processos de fabricação e não nos produtos; O foco da qualidade deve ser nos processos de fabricação, onde as ações devem ser
Para melhorar os processos das indústrias, foram criadas várias ferramentas de qualidade, para diferentes ocorrências, tanto na implantação e desenvolvimento de produtos novos, quanto nas alterações de produtos corretes.
Na gestão da qualidade, importantes ferramentas foram criadas, o ciclo PDCA (Plan,
Do, Check, Act) é uma delas, que significa Planejar, Fazer, Checar e Agir, é uma importante
metodologia de melhoria contínua.
Seguindo a teoria do ciclo PDCA, pode ser definido (CORRÊA E CORRÊA, 2005) e (SLACK, CHAMBERS E JOHNSTON, 2008):
Plan (Planejar): Etapa na qual a situação ou o processo é estudado, os problemas identificados e as melhorias propostas;
Do (Fazer): Etapa na qual o que foi definido na etapa anterior é implantado de forma experimental para medição e registro de resultados;
Check (checar): Etapa na qual as melhorias implantadas experimentalmente são avaliadas e, eventualmente aprimoradas;
Act (Agir): Etapa na qual as melhorias são implantadas como novos procedimentos operacionais.
A Figura 2 mostra um conceito em referência ao ciclo PDCA, indicando uma forma de melhoria.
Figura 2 - Método PDCA para melhorias
Outra ferramenta de qualidade importante para a identificação das causas raizes dos problemas e falhas é o diagrama de Ishikawa, criado por Karau Ishikawa, é um diagrama espinha de peixe, devido a sua aparência, conhecido como diagrama de causa e efeito, seguindo com o método dos 5 Por quê’s para evidenciar a causa raiz.
Na construção do diagrama de Ishikawa, conforme Figura 3, segue o passo a passo para colocar o problema na caixa do efeito, e identificar as principais categorias para causas possíveis de problemas, sendo as mais comuns: máquina, mão-de-obra, materiais, métodos, meio ambiente e medição. A busca da causa raiz pode ser por meio de discussões em grupo, posteriormente registrando todas as causas no diagrama e discuti-las novamente para validá-las (CORRÊA E CORRÊA, 2005 e SLACK, CHAMBERS E JOHNSTON, 2008).
Figura 3 - Exemplo de diagrama Ishikawa
Fonte: Próprio Autor (2018)
O método dos 5 Por quê’s (Figura 4), consiste em perguntar o motivo do modo de falha em determinado problema, repetidas vezes, até que se encontre a causa raiz do problema principal. Com referência a um problema crítico encontrado, é realiza a pergunta “Por quê?”, até que uma causa seja encontrada, ou seja, resolvendo esta causa evita-se que o problema volte a acontecer (SLACK, CHAMBERS E JOHNSTON, 2008).
Figura 4 - Exemplo de método de 5 Por Quê’s
O método do FMEA (análise de falha e efeito potencial) é a sigla para o nome de uma das mais importantes ferramentas da qualidade, que pode ser utilizada nas áreas de desenvolvimento de produtos novos de diversos segmentos, para levantamento de possíveis falhas que possam acontecer na fabricação de um componente ou conjunto fabricado, evitando com que chegue ao cliente com possíveis falhas.
2.1.3 Histórico da aplicação do FMEA
A aplicação do método de análise de falhas foi desenvolvida pelo exército americano em 1949, como um método padrão para operações militares em procedimentos para realizar um Modo de Falha, Efeitos e Análise de Criticidade (Procedimento Militar MIL-P-1629). Norma utilizada para avaliar as técnicas de confiabilidade em determinar os efeitos em sistemas e falhas em equipamentos utilizados pelos militares. As falhas eram classificadas de acordo com o impacto no sucesso da missão e na segurança pessoal e dos equipamentos (SMITH, 2014).
Em meadas dos anos 60, a indústria aérea espacial NASA (National Aeronautics and
Space Administration), implantou a utilização do método de analises de falhas para minimizar
os riscos em seus equipamentos e suas missões espaciais. Em 1966, o método FMEA foi utilizado para desenvolver a operação espacial Apollo, com o objetivo de eliminar falhas nos equipamentos antes de seu lançamento, evitando problemas de segurança para a sua tripulação.
Em 1988 a ISO (Organização Internacional de Normalização) desenvolveu a norma ISO 9000, dando um impulso às organizações para desenvolver um Sistema de Gerenciamento de Qualidade formalizado e direcionado às necessidades, desejos e expectativas dos clientes. A QS-9000 é um padrão da indústria automotiva análogo à ISO 9000. As empresas Chrysler
Corporation, Ford Motor Company e General Motors Corporation desenvolveram a QS 9000
em um esforço para padronizar o sistema de qualidade fornecedor. De acordo com esta norma, os fornecedores da indústria automotiva devem executar um Planejamento Avançado da Qualidade do Produto (APQP), aplicar um FMEA de processo e de produto, e também o desenvolvimento de planos de controle (SMITH, 2014). Em 2006 a QS9000 foi substituída pela ISO TS 16949, o que tornou a FMEA passível de auditoria.
A história reafirma a necessidade de se ter um método como o FMEA para analisar as possíveis falhas em diversas áreas como: prestações de serviços, indústrias automotivas,
rodoviárias, agrícolas, construção e softwares. Aplicando o método para chegar a resultados que possam atender as expectativas do cliente, dando real suporte, confiabilidade e integridade aos produtos e meios de consumo aplicados.
2.2 ESTRUTURA PARA APLICAÇÃO DO PROCESSO DE FMEA
O modelo mais recomendado de FMEA deve ter o objetivo de organizar a coleta e a exibição de informações de FMEA importantes. Os modelos específicos podem variar, com base nas necessidades da empresa e nos requisitos e normas solicitadas pelo cliente (IQA, 2008).
O Manual FMEA (2008), fundamentalmente mostra o formato utilizado para abranger a estrutura de um FMEA:
Identificar a equipe responsável pela execução do FMEA; Definir o escopo;
Definir o cliente;
Identificar funções, requisitos e especificações; Identificar modos de falha potencial;
Identificar efeitos potenciais de falha;
Identificar causas potenciais de modo de falha;
Identificar controles para tratar as causas do modo de falha; Identificar e avaliar o risco;
Ações recomendadas; Resultado das ações; Plano de controle.
2.2.1 Definir a equipe
Para a execução do FMEA, são reunidos colaboradores vindos de várias áreas da empresa, com conhecimentos técnicos distintos, onde irão estabelecer, de modo sistêmico, todos os possíveis modos de falha potencial que possam vir a acontecer. Bem como os efeitos potenciais de falha de cada modo de falha sobre a execução do produto, avaliando os possíveis riscos e especificar ações de melhoria (MCDERMOTT, MIKULAK e BEAUREGARD, 2009).
Segundo o IQA (2008), o gestor da equipe deve selecionar membros com experiência significativa que possua autoridade necessária, além dos engenheiros de projeto e de processo, conforme Tabela 1.
Tabela 1 - Representação da equipe do FMEA
Tópicos de desenvolvimento de FMEA Recursos ou Conhecimentos Relevantes
Escopo Gerenciamento de programa, cliente indivíduos (s) responsável (eis) pela integração
Funções requisitos e expectativas Cliente, Gerenciamento de programa, individuo (s) responsável (eis) pela integração, Operações de serviços, segurança, fabricação e montagem, embalagem, logística e materiais.
Modo de falha potencial - a maneira pela qual um processo ou produto poderá falhar
Cliente, Gerenciamento de programa, individuo (s) responsável (eis) pela integração, Operações de serviços, segurança, fabricação e montagem, embalagem, logística e materiais e qualidade.
Efeitos e consequências de falha - tanto para os processos da organização quanto para um cliente subsequente.
Cliente, Gerenciamento de programa, individuo (s) responsável (eis) pela integração, Operações de serviços, segurança, fabricação e montagem, embalagem, logística e materiais e qualidade.
Causas da falha potencial Cliente, fabricação e montagem, embalagem, logística, materiais, qualidade, confiabilidade, analise de engenharia, fabricante de equipamento e manutenção.
Frequência de ocorrência da falha potencial
Cliente, fabricação e montagem, embalagem, logística, materiais, qualidade, confiabilidade, analise de engenharia, analise estatística, fabricante de equipamento e manutenção.
Aplicação dos controles atuais – prevenção
Fabricação e montagem, embalagem, logística, materiais, qualidade, fabricante de equipamentos e manutenção.
Aplicação dos controles atuais – detecção
Cliente, Fabricação e montagem, embalagem, logística, materiais, qualidade e manutenção.
Ações recomendadas exigidas Cliente, gerenciamento de programa, individuo(s) responsável (eis) pela integração, fabricação e montagem, embalagem, Logística, materiais, qualidade, confiabilidade, analise de engenharia, analise estatística, fabricante de equipamentos e manutenção.
Fonte: Manual FMEA (2008)
Os resultados encontrados nas reuniões de definições de FMEA devem ser registrados em um formulário, os quais devem sempre ser revisados e atualizados, pois se houver alterações no quadro de colaboradores, todos poderão ter o acesso às últimas informações. O desenvolvimento do FMEA deve ser contínuo, seguindo o cronograma de desenvolvimento do produto, onde o formulário não seja tratado como um documento estático, que não possui revisões ou até mesmo alterações. Desta forma, o desenvolvimento do processo do produto é documentado sistemicamente (LAURENTI, 2010).
2.2.2 Definir o escopo
O escopo do processo estabelece os limites da análise FMEA. Define o que está sendo incluído com base no tipo de FMEA que estará sendo desenvolvido, ou seja, PFMEA de processos em componente e conjuntos. Antes que o FMEA se inicie, deve-se definir uma clara compreensão do que necessita ser avaliado no processo de desenvolvimento da ferramenta. Excluir pode ser tão importante quanto o que incluir uma informação na análise de possíveis falhas. O escopo necessita ser estabelecido no início do processo de desenvolvimento, para garantir uma direção e foco coerente (IQA, 2008).
Conforme o Manual FMEA (2008), os seguintes itens devem auxiliar a equipe na definição do escopo do FMEA:
Modelo funcional de FMEA; Diagrama de blocos (limites); Fluxograma de processo;
Matrizes de inter-relacionamentos; Diagrama esquemático;
Lista de materiais.
2.2.2.1 Fluxograma de Processo
Um fluxograma de processo descreve o fluxo do produto no decorrer de sua fabricação, através da entrada na produção até a saída como produto acabado. Isso deve incluir cada etapa em um processo de fabricação ou montagem, bem como as suas respectivas saídas (características do produto, requisitos, resultados, etc.) e entradas (características do processo, fontes de variações, etc.). O detalhe do fluxo de processos depende do estágio da discussão do desenvolvimento de processo. O fluxograma inicial é geralmente considerado um mapa do processo de alto nível estabelecido. Para seu correto funcionamento, necessita de uma análise mais detalhada para identificar os modos de falha potencial (IQA, 2008).
O PFMEA deve ser realizado com base nas informações do fluxograma do processo. O escopo do fluxograma do processo deve incluir todas as operações de fabricação, desde o processamento dos componentes individuais até os conjuntos soldados ou montados, incluído embarque (expedição), recebimento, transporte de material, armazenagem, transportadores, etiquetagem, etc. (IQA, 2008). Segue exemplo de fluxograma na Figura 5.
Figura 5 - Exemplo de Fluxograma Produto: Quantidade: 1 PC FLUXOGRAMA DE PROCESSOS AIB010203 Suporte Imagem ilustrativa HISTÓRICO Código Cliente: Código: ELABORADOR REVISOR
Inspeção com gabarito
Inspeção visual, dimensional e contagem Fluxo Alternativo Descrição Operação com Gabarito/Ferramenta Transporte/Movimentaç ão Interna Transporte/Movimentaç ão Externa Operação com Inspeção
Realizada pelo Operador
Operação / Atividade Armazenagem / Estoque
Retrabalho
Legenda: REV. DATA APROVADOR
Projeto: Cliente: Item Código Quantidade: Fluxo Normal 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 Unidade 10 010 20 40 050 60 70 80 012
Cortar Laser dimensionalInspeção 30 Armazenagem / Estoque Movimentar ---> Estampar/ Conformar Inspeção dimensional Armazenagem / Es toque Movimentar --->
Fonte: Próprio Autor (2018)
Para o desenvolvimento do PFMEA, devem ser identificados os requisitos para cada processo/função. Requisitos são as saídas de cada operação e se relacionam aos requisitos do produto. Os requisitos devem ser baseados na descrição da operação a ser realizada no processo de fabricação. Os requisitos fornecem a equipe uma base para identificar modos de falha potencial (IQA, 2008).
2.2.3 Definição do cliente
A definição do cliente para um PFMEA deveria ser normalmente o “usuário final”. Contudo, o cliente pode também ser uma operação de fabricação ou montagem subsequente, uma operação de fabricação (IQA, 2008).
2.2.4 Formato de formulário de FMEA
O formato de formulário varia de norma para norma, mas a maior parte dos formulários segue a mesma norma de formulação. A primeira parte do formulário é o cabeçalho, onde
consta na primeira coluna a descrição dos componentes do produto, se é um (DFMEA) de projeto ou um (PFMEA) de processo. Seguindo com as características descritivas do item mencionando, a equipe responsável pela criação e execução do FMEA. As próximas colunas referem-se à identificação dos modos de falha, seus efeitos e causas, seguindo para a avaliação dos riscos (severidade do efeito, probabilidade de ocorrência e detecção da causa ou de seu modo). As últimas colunas são reservadas para a descrição de ações de redução do risco, com o responsável pela ação e registro dos resultados. Vale ressaltar que um componente pode ter uma ou mais funções, e normalmente vários modos de falha, podendo cada modo de falha possuir diversos efeitos e causas. A Figura 06 mostra o formulário de FMEA (IQA, 2008).
Figura 6 - Modelo de Formulário FMEA
Fonte: AIAG e Bertsche (2008)
A ordem das colunas pode ser alterada, e também poderão ser adicionadas outras colunas a este formulário, dependendo das necessidades e expectativas da empresa e do cliente. O formulário apresentado deve ser aceitável pelo cliente, seguindo as normas de formulação estabelecidas para o correto desenvolvimento do FMEA (IQA, 2008).
2.3 DADOS ESPECÍFICOS PARA CRIAÇÃO DE FMEA
Para desenvolver um método de FMEA mais crítico, necessita-se aplicar o raciocínio para realizar o levantamento de dados, para desenvolver com qualidade e critérios de todos os modos de falha possíveis no desenvolvimento do produto (IQA, 2008).
2.3.1 Cabeçalho do formulário FMEA
O cabeçalho do FMEA, seguindo o Manual FMEA (2008), deverá apresentar o conceito e aplicação do FMEA, bem como as informações levantadas no processo de desenvolvimento e controle do formulário. É de inteira responsabilidade dos desenvolvedores do FMEA
colocar todas as informações necessárias para o correto entendimento, e identificação do projeto ou processo a ser executado, conforme Tabela 2. O cabeçalho deverá conter as seguintes informações:
Projeto ou processo; Número do FMEA;
Responsável pelo processo; Ano(s) / Modelo(s) / Programa(s); Data-chave;
Data do FMEA (original); Equipe central;
Elaborado por.
Tabela 2 - Cabeçalho FMEA
Equipe Central:
Elaborado por: Número FMEA: Responsabilidade pelo Projeto:
Ano (s) Modelo (s) / Programa (s): Código do Item:
Data-chave:
Descrição do Item: Data FMEA (Original):
Projeto: Processo:
FMEA - ANÁLISE DE MODO E EFEITOS DE FALHA POTENCIAL
Página: de
Fonte: Manual FMEA (2008)
2.3.2 Etapa de processo
Etapa onde se identifica o processo a ser analisado, o qual seguirá o roteiro de fabricação com base no fluxograma do processo criado, seguindo com a numeração do processo, sequenciamento e técnica utilizada. As operações de reparo e retrabalhos devem ser consideradas na etapa de processo (IQA, 2008).
2.3.3 Função de processo
As funções do processo devem ser conforme o roteiro de fabricação, onde descreve o propósito e objetivo solicitado pela operação de trabalho. Devem ser analisadas as etapas a partir do risco, se realmente é necessária à utilização e a análise, parte do risco provável de falha que são propícios a impactar negativamente no produto. Se houverem várias funções para o processo, sendo analisados para uma operação, é necessário que cada uma seja
colocada dentro do formulário, identificando o seu requisito específico, que pode auxiliar na busca pelos modos de falha relacionados (IQA, 2008).
2.3.4 Requisitos
Os requisitos são listados conforme a função do processo, seguindo as etapas e operações do processo a ser verificado. Requisitos é o princípio do processo que é utilizado para atender aos objetivos e requisitos solicitados pelo cliente. Se houver mais que um requisito para uma função, cada um deve ser identificado com seu modo de falha relacionado, para facilitar a compreensão e analise do formulário descrito. A Tabela 3 mostra um exemplo específico (IQA, 2008).
Tabela 3 - Exemplos de Etapa do Processo / Função do Processo / Requisito
Etapa do Processo / Função Requisito
Operação 020: Quatro parafusos
Parafusos Especificados
Sequência de montagem: Primeiro parafuso no furo frontal à direita.
Parafusos totalmente assentados
Parafusos apertados conforme especificado de torque dinâmico.
Função: Fixar almofada (Estofamento) do assento a estrutura guia uma pistola de torque.
Fonte: Manual FMEA (2008)
2.3.5 Modo de falha potencial
O Modo de falha potencial está diretamente relacionado como o processo pode falhar, assim atendendo os requisitos de processo definidos pela equipe (IQA, 2008).
Para a elaboração do FMEA, é necessário verificar se as peças e os materiais recebidos estão corretos. A equipe poderá definir se utilizará as peças recebidas e se forem constatados problemas de qualidade. A equipe também deve verificar se o projeto básico do produto está correto, se houverem aspectos do projeto que sejam preocupantes para o processo, deverá ser relatada a equipe, para a realização de uma solução (IQA, 2008).
Segundo o IQA (2008), o ideal é realizar uma lista com todos os possíveis modos de falhas potenciais, para a operação do fluxo de processo. Todos os modos de falhas devem ser escritos em termos e expressões técnicas, e não como a descrição de um sintoma qualquer do cliente. Na Tabela 4, segue um exemplo demonstrando a forma de identificar o modo de falha potencial.
Tabela 4 - Exemplo de Modo de Falha Potencial
Etapa do Processo / Função Requisito Modo de Falha Potencial
Operação 020: Quatro parafusos Menos do que quatro parafusos Parafusos Especificados Usado o Parafuso errados
(diâmetro maior). Sequência de montagem:
Primeiro parafuso no furo frontal à direita.
Parafuso colocado em qualquer outro furo
Parafusos totalmente assentados
Parafuso não totalmente assentado
Parafuso apertado com torque muito alto
Parafuso apertado com torque muito baixo.
Parafusos apertados conforme especificado de torque dinâmico Função: Fixar almofada
(estofamento) do assento a estrutura guia uma pistola de torque.
Fonte: Manual FMEA (2008)
Os requisitos bem escritos e definidos, imediatamente o modo de falha potencial é percebido. Um requisito pode possuir vários modos de falha, mas se houver um número muito elevado de modos de falha, poderá indicar que o requisito não esteja bem definido (IQA, 2008).
“É assumida a hipótese de que a falha poderia ocorrer, mas pode não ocorrer necessariamente, consequentemente, o uso da palavra “potencial”” (IQA, 2008).
A demonstração da dificuldade dos modos de falha potencial pode ser revisada por problemas gerados no passado, preocupações, conclusões erradas, brainstorming de grupo. Todos estes dados deveriam ser comparados com processos de produtos similares, que já possuem alguns pontos críticos bem definidos, atendendo as reclamações do cliente em relação aos componentes idênticos (IQA, 2008).
2.3.6 Efeito(s) potencial(ais) de falha
Os efeitos potenciais de falha são definidos de forma que pode falhar um produto ou item através do modo de falha potencial, sempre em relação de como é visto pelo cliente (IQA, 2008).
O Manual FMEA (2008) cita que a descrição dos efeitos da falha necessita ser descritos de uma forma que o cliente possa constatar facilmente, sendo que o cliente pode ser interno, externo e final. Uma definição mais clara sobre o cliente, é que pode ser a próxima operação do fluxo de processo, ou o cliente que estará recebendo ou utilizando o produto, sendo necessário realizar esta avaliação no decorrer do levantamento dos efeitos potenciais de falha, evitando que possa ocorrer um erro de interpretação.
“Se o modo de falha puder impactar a segurança, ou causar não conformidade com as regulamentações, isto deveria ser claramente identificado no FMEA” (IQA, 2008).
Para o cliente final, os efeitos necessitariam ser especificados em formas de desempenho do produto ou sistema. Se o cliente for à próxima operação do fluxo de processo, os efeitos deveriam ser firmados em formas de desempenho de processo/operação (IQA, 2008).
Na Tabela 5, segue um exemplo demonstrando a forma de identificar o efeito potencial de falha:
Tabela 5 - Exemplos de Efeitos
Etapa do Processo / Função Requisito Modo de Falha Potencial Efeito (s) Potencial (ais) de Falha
Quatro parafusos Menos do que quatro
parafusos
Usuário Final: Almofadado assento solta e ruído. Fabricação e montagem: parar embarques (expedição) e exames e reprocessamento adicionais, devido a peça afetada.
Parafusos Especificados Usado o Parafuso errados
(diâmetro maior).
Fabricação e montagem: incapaz de instalar o parafuso, na estação. Sequência de montagem:
Primeiro parafuso no furo frontal à direita.
Parafuso colocado em qualquer outro furo
Fabricação e montagem: Dificuldade para instalar os parafusos restantes, na estação.
Parafusos totalmente assentados
Parafuso não totalmente assentado
Usuário Final: Almofadado do assento solta e ruído. Fabricação e montagem: Seleção e retrabalho, devido a peça afetada.
Parafuso apertado com torque muito alto
Usuário Final: Almofadado do assento solta, devido a fratura subsequente, e ruído. Fabricação e montagem: Seleção e retrabalho, devido a peça afetada. Parafuso apertado com
torque muito baixo.
Usuário Final: Almofadado do assento solta, devido a afrouxamento gradual do parafuso, e ruído. Fabricação e montagem: Seleção e retrabalho, devido a parte afetada.
Parafusos apertados conforme especificado de torque dinâmico. Operação 020:
Função: Fixar almofada (estofamento) do assento a estrutura guia uma pistola de torque.
Fonte: Manual FMEA (2008)
2.3.7 Severidades
“Severidades é o valor associado ao efeito mais grave, para um dado modo de falha. Severidade é uma classificação relativa, dentro do escopo do FMEA individual” (IQA, 2008).
A equipe de elaboração terá que aceitar os padrões de avaliação do sistema de classificação, e aplicar regularmente, mesmo que se modificado, para analises individuais de
processos (IQA, 2008). Para entender melhor as severidades e notas atribuídas às falhas, segue Tabela 6:
Tabela 6 - Critérios sugeridos de avaliação de Severidade FMEA
Efeito Critério: severidade do efeito Índice de severidade Perigoso sem
aviso prévio
Envolve não conformidade com a legislação governamental sem aviso prévio, ou pode pôr em perigo a integridade física do trabalhador, sem aviso antecipado.
10
Perigoso com aviso prévio
Envolve não conformidade com a legislação governamental com aviso prévio, ou pode pôr em perigo a integridade física do trabalhador, com aviso antecipado.
9
Muito alto Item inoperável, ou toda a produção deve ser sucateada ou com reparo
acima de 1 hora 8
Alto Cliente muito insatisfeito, ou parte da produção é sucateada ou com reparo
de 1/2 a 1 hora 7
Moderado Cliente insatisfeito, ou parte da produção é sucateada ou com reparo
menor que 1/2 6
Baixo Item de controle com níveis de desempenho reduzido, ou toda a produção
tem de ser reparada fora da linha 5
Muito baixo Defeito notado na maioria dos clientes, ou os produtos devem passar por
critério de seleção 4
Menor Defeito evidenciado em 50% dos clientes, ou uma parte tem de ser
retrabalhada fora do local de origem. 3
Muito menor Defeito apontado apenas por clientes acurados, ou o produto/serviço
pode ser retrabalhado sem sucateamento 2
Nenhum Nenhum efeito identificado, ou inconveniência insignificante 1
Fonte: Manual FMEA (2008)
“Não é recomendado modificar os valores 9 e 10, dos critérios de classificação. Modos de falha com classificação de 1 não deveriam ser mais analisados” (IQA, 2008).
2.3.8 Classificação
A classificação deve ser utilizada para apontar os pontos mais críticos dos modos de falha do processo de um produto, dando alta prioridade, ou seja, características com registro de processo, que necessitam ser apontados adicionalmente pela engenharia. Poderá ser utilizada para classificar qualquer característica especial do produto ou de processo. Portanto, os critérios essenciais do cliente podem ser identificados com símbolos para características específicas de cada produto ou processo (IQA, 2008).
2.3.9 Causa potencial de modo de falha
“Causa Potencial de Falha é definida como uma indicação de como a falha poderia ocorrer, é descrita em termos de algo que possa ser corrigido ou possa ser controlado. Causa Potencial de Falha pode ser uma indicação de uma fragilidade de projeto ou de processo, cuja consequência é o Modo de Falha” (IQA, 2008). Conforme Tabela 7:
Tabela 7 - Exemplo de Causa potencial de Falha
Requisito Modo de Falha Potencial Causa (s) Potencial (ais) de Falha
Parafusos apertados até estarem totalmente assentados.
Parafuso não totalmente assentado.
Parafusadeira não mantida perpendicular à superfície de trabalho, pelo operador. Ajustado um torque muito alto, por pessoal "não-de-setup". Ajustado um torque muito alto, por pessoal de setup.
Ajustado um torque muito baixo, por pessoal de "não-de-setup". Ajustado um torque muito baixo, por pessoal de setup.
Parafusos apertados conforme especificado de torque dinâmico.
Parafuso apertado com torque muito alto.
Parafuso apertado com torque muito baixo.
Fonte: Manual FMEA (2008)
2.3.10 Ocorrência
“Ocorrência é a probabilidade de uma determinada causa de falha ocorrer. O número de classificação da probabilidade de ocorrência tem um significado relativo, em vez de um valor absoluto” (IQA, 2008).
A escala da probabilidade de ocorrer uma causa potencial de falha, em um índice de 1 a 10, seguindo os critérios de ocorrência da causa, e a probabilidade de falha. Para classificar a ocorrência, deveria ser utilizado um sistema que pudesse realizar a classificação no nível de ocorrência, para garantir a eficiência do processo. É relativo o número de classificação da ocorrência, dentro do escopo do FMEA, onde não se pode refletir na real probabilidade de ocorrer à falha (IQA, 2008).
O Manual FMEA (2008) mostra que “incidentes por itens/veículos” é utilizado para citar o número de falhas que podem ser prevenidas antes e durante a execução do processo. Se possuir itens similares, que possuam dados estatísticos com probabilidades de ocorrência de falha, poderiam ser utilizados para determinar a classificação e a ocorrência do item ou produto que está sendo tratado. Por outro lado, também pode ser feita uma avalição
tendenciosa, utilizando o texto descritivo dentro da tabela, com a adequada fonte de conhecimento de processo, para que se possa realizar e definir a classificação da ocorrência, conforme Tabela 8 (IQA, 2008).
Tabela 8 - Critérios de avaliação de ocorrência
PROBABILIDADE DE FALHA CRITÉRIOS: OCORRENCIA
DE CAUSA ÍNDICE DE OCORÊNCIA
≥ 100 por mil ≥ 1 em 10 50 por mil 1 em 20 20 por mil 1 em 50 10 por mil 1 em 100 2 por mil 1 em 500 0,5 por mil 1 em 2.000 0,1 por mil 1 em 10.000 0,01 por mil 1 em 100.000 ≤ 0,001 por mil 1 em 1.000.000
MUITO BAIXA Falha é eliminada através
controle preventivo. 1 MODERADA 6 5 4 BAIXA 3 2 MUITO ALTA: 10 ALTA 9 8 7
Fonte: Manual FMEA (2008)
2.3.11 Controles atuais de processo
“Controles atuais de processo são descrições dos controles que podem evitar, na medida do possível, a ocorrência da causa de falha, ou detectar o modo de falha ou causa de falha, caso estes ocorram” (IQA, 2008).
Existem dois tipos de controles de processo a considerar, conforme Manual FMEA (2008):
Prevenção: elimina (previne) a ocorrência da causa da falha, ou do modo de falha, ou reduz sua taxa de ocorrência.
Detecção: identifica (detecta) a causa da falha, ou o modo de falha, conduzindo ao desenvolvimento de ações corretivas ou contra medidas associadas.
Tabela 9 - Exemplo de controles de Prevenção e Detecção
Requisito Modo de Falha Potencial
Causa (s) Potencial (ais) de Falha
Controles
Prevenção Controles Detecção
Parafusos apertados até estarem totalmente assentados Parafuso não totalmente assentado Parafusadeira não mantida perpendicular à superfície de trabalho, pelo operador. Treinamento do operador. Sensor de ângulo inclinado na parafusadeira, para detectar rosqueamento fora do ângulo, não permitindo que a peça seja retirada dos
dispositivo de fixação, até que o valor seja atendido. Ajustado um
torque muito alto, por pessoal "não-de-setup". Painel de controle protegido por senha (somente pessoal de setup tem acesso). Box de validação de torque, incluído no procedimento de setup, para validar a configuração antes de executar. Treinamento do Pessoal de setup. Box de validação de torque, incluído no procedimento de setup, para validar a configuração antes de executar. Configuração (ajustes) adicionais às instruções de setup. Ajustado um torque muito baixo, por pessoal de "não-de-setup". Painel de controle protegido por senha (somente pessoal de setup tem acesso). Box de validação de torque, incluído no procedimento de setup, para validar a configuração antes de executar. Treinamento do Pessoal de setup. Box de validação de torque, incluído no procedimento de setup, para validar a configuração antes de executar. Configuração (ajustes) adicionais às instruções de setup. Parafusos apertados conforme especificado de torque dinâmico. Parafuso apertado com torque muito alto
Ajustado um torque muito alto, por pessoal de setup.
Parafuso apertado com torque muito baixo.
Ajustado um torque muito baixo, por pessoal de setup.
Fonte: Manual FMEA (2008)
2.3.12 Detecção
“Detecção é o índice que avalia a probabilidade de a falha ser detectada antes que o produto chegue ao cliente. Deve ser atribuído olhando-se para o conjunto “modo de falha – efeito” e para os controles atuais exercidos” (HELMAN E ANDERY, 1995).
A detecção está relacionada ao mais correto controle, conforme listado na Tabela 10. Para que se consiga um controle de detecção mais baixo, é necessário melhorar o planejamento. Ao encontrar mais de um controle, é recomendado que a classificação de cada detecção seja incluída como parte da detecção do controle, sendo registrado o menor valor de classificação na coluna de detecção (IQA, 2008).
Identificando que a falha ocorreu, devem-se avaliar as capacidades de todos os “controles atuais de processo” para prevenir a entrega do produto contendo este modo de falha (IQA, 2008).
Tabela 10 - Critérios de avaliação sugeridos para detecção de FMEA
OPORTUNIDADE
PARA DETECÇÃO CRITÉRIO CLASSIF.
PROBABILIDADE DE DETECÇÃO
Nenhuma oportunidade de detecção
Nenhum controle de processo. Não se pode detectar, ou
não está analisado. 10 Praticamente Impossível Improvável detectar em
qualquer estagio
Modo de falha e/ou erro (causa) não facilmente detectável
(por exp. Auditorias aleatórias). 9 Muito Remota Detecção do problema
Pós-Processamento
Detecção do modo de falha pós processamento, pelo
operador, através de meios visuais/ táteis/ audíveis. 8 Remota Detecção do problema
na Origem
Detecção do modo de falha na estação, pelo operador, através de meios visuais/ táteis/ audíveis, ou pós-processamento, através do uso de medição por atributo (passa/não-passa, verificador de torque manualmente, por chave de estalo, etc.).
7 Muito Baixa
Detecção do problema Pós-Processamento
Detecção do modo de falha, pós-processamento, pelo operador, através do uso de medição por variável, ou na estação, pelo operador, através do uso de medição por atributo. (Passa/não-passa, verificador de torque manualmente, por chave de estalo, etc.)
6 Baixa
Detecção do problema na Origem
Detecção do modo de falha ou erro (causa) na estação, pelo operador, através do uso de medição por variável, ou por controles automáticos na estação que detectarão peças discrepantes e notificarão o operador (luz, campainha, etc.). Medição realizada no setup e verificação da primeira peça (somente para causas de setup)
5 Moderada
Detecção do problema Pós-Processamento
Detecção do modo de falha pós-processamento, por controles automáticos, que detectarão peças discrepantes e
travarão a peça, para impedir o processamento subsequente. 4 Moderadamente Alta Detecção do problema
na Origem
Detecção do modo de falha, na estação, por controles automáticos, que detectarão peças discrepantes e automaticamente travarão a peça na estação, para impedir o processamento subsequente.
3 Alta
Detecção do Erro e/ou Prevenção do Problema
Detecção do erro (causa), na estação, por controles automáticos, que detectarão o erro e impedirão que a peça discrepante seja produzida.
2 Muito Alta
Detecção não aplicável Prevenção do Erro
Prevenção do erro (causa) como resultado do projeto do dispositivo de ficção, projeto da máquina, ou projeto da peça. Peças discrepantes não podem ser produzidas por que o item foi tornado a prova de erro, pelo projeto do
processo/produto
1 Praticamente Certa
2.3.13 Determinando prioridades da ação
A partir do momento que a equipe multidisciplinar concluir a verificação inicial dos modos de falha, efeitos, causas e controles, incluído a classificação de severidade, ocorrência e detecção, é necessário definir se serão realizados esforços para reduzir os riscos apontados no formulário. Devido às próprias deficiências de recursos, tempo, tecnologia e vários outros fatores, qual a real situação para melhor atender os esforços (IQA, 2008).
O foco inicial da equipe deveria ser orientado para modos de falha com as classificações de severidade mais elevadas. Quando a severidade for de 9 a 10, é importante que a equipe assegure que o risco esteja tratado através dos existentes controles de projeto ou ações recomendadas (IQA, 2008).
Para os modos de falha com severidade de 8 ou menores, a equipe multidisciplinar precisaria definir as causas que sejam superiores a classificação de ocorrência ou detecção. É de inteira responsabilidade da equipe em analisar todas as informações, definir uma solução, e quais serão os riscos priorizados para redução, e que melhor possam atender a empresa e o cliente final com mais rapidez na execução (IQA, 2008).
2.3.14 Avaliação de risco – Número de prioridades de risco (NPR)
A forma mais utilizada para definir o que será prioridade de ações no FMEA, é utilizar os números de prioridade de risco conforme a sua classificação (IQA, 2008).
NPR = Severidade (S) x Ocorrência (O) x Detecção (D).
O objetivo do FMEA individual é de variar o valor de 1 e 1000. O uso de um NPR não é uma prática recomendada para determinar a necessidade de ações, mas algumas empresas têm usado para definir as prioridades e onde será investido, para que se possa visar um maior impacto nas ações, garantindo qualidade e comprometimento com o cliente.
A prática de limites assume que NPR’s sejam uma medida de risco relativo (o que frequentemente não são) e que uma melhoria contínua não seja requerida (o que é). Por exemplo, se o cliente aplicou um limite arbitrário de 100 ao que segue o fornecedor seria obrigatório agir sobre a característica B, com o NPR de 112 (IQA, 2008).
Tabela 11 - Exemplo de números de prioridades de risco
Item Severidade Ocorrência Detecção NPR
A 9 2 5 90
B 7 4 4 112
Fonte: Manual FMEA (2008)
Neste exemplo, NPR é maior para a característica B, do que para a característica A. Entretanto, a prioridade deveria ser trabalhar em A, com a maior severidade de 9, embora o seu NPR de 90 seja menor e esteja abaixo do limite (IQA, 2008).
Hoje não existe um valor limite de utilização do NPR que possa definir qual o ponto ou ação serão obrigatórios. Se fossem definidos os pontos, poderia ser determinado um comportamento errado, fazendo com que a equipe gaste mais tempo para justificar um menor valor de classificação de ocorrência ou detecção, para reduzir o NPR. Desta forma, pode-se dificultar a real solução do problema contido a causa do modo de falha, onde simplesmente continuará com o NPR abaixo do limite.
É importante reconhecer que, embora seja desejável determinar risco “aceitável”, em um determinado momento chave do programa, isto deveria ser baseado em uma análise de severidade ocorrência e detecção, e não através da aplicação de limites de NPR (IQA, 2008).
A equipe multidisciplinar sempre deve discutir quanto ao melhor valor de NPR a ser considerado, mas todos devem ter conhecimento sobre os limites que podem ser utilizados, portanto não indicado à utilização de limites de NPR para a determinação das ações prioritárias (IQA, 2008).
2.3.15 Ações recomendadas
As ações recomendadas têm como objetivo maior reduzir a pontuação de classificação em ordem da severidade, ocorrência e detecção. Algumas formas de se reduzir o risco, conforme o IQA (2008), são:
Severidade (S): Para a redução da classificação de severidade, é necessário realizar uma análise crítica do projeto ou processo. Se houver uma alteração no projeto de produto/processo, não necessariamente provocaria a redução da severidade. Toda e qualquer alteração de produto/processo deve ser analisado de uma forma mais crítica pela equipe multidisciplinar, para que possa determinar o efeito ligado à
funcionalidade do produto e processo. Para reduzir a severidade, é importante que no início do desenvolvimento seja previsto uma tecnologia mais ampla ao processo, garantindo uma classificação de severidade mais baixa.
Ocorrência (O): Para redução da classificação de ocorrência, devem ser realizadas revisões de processo e de projeto. A redução da ocorrência pode ser realizada pela remoção ou pelo controle de algumas causas de modo de falha, realizado em uma análise crítica de projeto do produto ou processo. Para melhor entender e compreender as variações e onde é o ponto crítico, podem ser utilizados métodos estatísticos, resultando na redução das ações de ocorrência. Além disso, o conhecimento alcançado pode facilitar a identificação de controles adequados, incluindo a realimentação contínua de informação para as operações apropriadas, para melhoria contínua e prevenção de problemas.
Detecção (D): Para reduzir a classificação de detecção, a forma mais utilizada é o uso de verificação a prova de erros. A partir de um projeto de metodologia de detecção, pode ser evidenciada a possibilidade de redução da classificação da detecção. Em algumas situações, podem ser realizadas algumas alterações no projeto, para uma etapa de processo, para que se possa aumentar a probabilidade de detecção do modo de falha. Aperfeiçoar os controles de detecção requer um maior conhecimento e uma boa compreensão das causas predominantes para a variação do processo, e de quaisquer eventuais causas especiais. Para ações em processo a avaliação pode incluir:
- Ensaios quando aplicáveis;
- Fluxograma do processo, plano de ação, instruções de trabalho, plano de manutenção preventiva de máquinas, equipamento e dispositivos.
2.3.16 Responsabilidade e data de conclusão pretendida
Para completar a ação recomendada no formulário de FMEA, é necessário identificar o nome e a área responsável, incluindo as datas previstas para a conclusão das ações, onde o engenheiro/chefe da equipe multidisciplinar é responsável por assegurar que todas as tarefas e ações sejam executadas e implementadas conforme foi solicitado nas ações ordenadas (IQA, 2008).
