seu produto nas unidades respectivas de cada grandeza, isto é, o produto tem $4,50 na característica "custo", 170 mm na caracte- rística "dimensão", e assim por diante. As colunas "concorrente };' e "concorrente B" são as comparações de cada característica da qualidade com os produtos concorrentes. Por exemplo, o abridor do "concorrente};' custa $1,60, o do "concorrente B"
custa $1,99, e o abridor em desenvolvimento custará $4,50. Fi- nalmente, a "qualidade projetada" é a meta que a empresa deter- minará para cada característica. No caso da característica da qua- lidade "custo", o objetivo é reduzir para $2,50 de forma que o produto torne-se mais competitivo no mercado. É necessário observar que cada qualidade projetada, ou o que deve ser priorizado (onde deverá ser investido esforços e recursos), deve ser orientada pela importância absoluta da característica da qua- lidade, calculada anteriormente, em conjunto com a compara- ção do desempenho do "produto da empresa" em relação ao(s) concorrente (s). A última linha, "unidades" são as expressões das grandezas que cada característica da qualidade é avaliada, uma vez que as características da qualidade devam ser mensuráveis.
indústrias aeronáutica e nuclear. No final dos anos 60, a Ford americana identificou a necessidade do uso de uma técnica estruturada para detectar e prevenir problemas em potencial.
Foi então feita a implantação do FMEA para projetos, utiliza- da para considerar que toda e qualquer falha potencial fosse levada em conta no desenvolvimento de projetos novos, modi- ficados ou regulares. Pouco mais tarde, em 1972, a Ford desen- volveu um programa de confiabilidade no qual incluía um módulo de treinamento da aplicação de FMEA para proces- sos. Nos anos 80, passou a ser muito usada na indústria auto- mobilística em geral, estendendo-se para seus fornecedores na indústria de autopeças.
Conceitualmente, a FMEA é um método analítico para iden- tificar e documentar de forma sistemática falhas em potencial, de maneira a eliminá-Ias ou reduzir sua ocorrência, através de uma metodologia estruturada que pode ser aplicada durante o estágio de desenvolvimento de novos produtos (mas também para pro- dutos regulares) ou processos (novos e atuais, ou seja, já implanta- dos). Na verdade, existem basicamente três tipos: FMEA de Siste- ma, FMEA de Projeto e FMEA de Processo. O FMEA de Siste- ma é usado para analisar sistemas e subsistemas na fase de concep- ção. Concentra-se nos modos de falhas potenciais associados às funções do sistema, causados por deficiências de projeto, incluin- do interações entre os elementos do próprio sistema e interação com outros sistemas. Seus objetivos são:
• Selecionar a alternativa ótima de projeto;
• Estimar se a alternativa escolhida pode atingir a con- fiabilidade almejada;
• Identificar modos de falhas potenciais causados pela interação com outros sistemas;
• Auxiliar no desenvolvimento de técnicas de gerenciamento de diagnóstico e falhas.
8.3. FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) FMEA significa Fai!ure Mode Effects Ana!Jsis, ou seja, são as iniciais em inglês para o que pode ser traduzido como "Aná- lise dos Modos de Falhas e seus Efeitos" ou "Análise dos Mo- dos e Efeitos das Falhas". Também é conhecida como Potentia!
Fai!ure Mode, Effect, and Critica!ity Ana!Jsis (PFMECA), mas é mais comum ente conhecida como FMEA.
Essa metodologia foi inicialmente desenvolvida nos anos
60 pela NASA, para obter maior confiabilidade nos projetos
da indústria aeroespacial. Posteriormente, a técnica foi incor-
porada por outros setores industriais, mais especificamente nas
o FMEA de Projeto é geralmente conduzido quando o detalhamento do projeto está disponível. Deve ser baseado no FMEA de Sistema, é mais detalhado, e envolve a análise de causas específicas de falhas em componentes individuais. Seus objetivos incluem:
• Identificar os modos de falha no início do desenvol- vimento do projeto;
• Estabelecer prioridade para as ações de melhoria;
• Documentar as razões das alterações de projeto do produto para orientar futuros desenvolvimentos;
• Fornecer informações para ajudar a desenvolver pro- gramas de testes de verificação de projeto;
• Auxiliar na seleção de materiais e processos de fabricação.
O FMEA de Processo é usado para analisar processos de fabricação e de montagem. Deve ser conduzido quando o pro- cesso de fabricação já foi definido. Pode ser usado quando o processo foi alterado ou mesmo para analisar questões de quali- dade relacionadas a eles. Dentre seus objetivos, pode-se citar:
• Identificar as deficiências nos processos para permitir implantação de controle para redução de ocorrência de produtos defeituosos;
• Identificar parâmetros críticos e relevantes dos pro- cessos, auxiliando na elaboração de planos de controle;
• Estabelecer prioridade para as ações de melhoria;
• Documentar as razões das alterações de projeto do produto para orientar futuros desenvolvimentos.
Uma falha significa que um componente, ou o sistema como um todo, não atende às especificações ou não cumpre os requisitos funcionais definidos no projeto. Por sua vez, o
modo de falha é a maneira pela qual uma falha ocorre no com- ponente ou sistema. Alguns exemplos típicos de modo de fa- lhas são:
• Fadiga
• Deformação
• Desgaste (prematuro)
• Colapso
• Trinca
• Redução de peiformance
• Desalinhamento
• Vibração
• Etc.
Deve ser notado que as falhas em potencial são expressas em termos "físicos" e não como sintomas sentidos pelo cliente.
A partir da ocorrência de determinada falha, seus efeitos devem ser descritos tendo em vista como o cliente a notará.
Os efeitos devem sempre ser descritos em termos do desem- penho do produto ou sistema, como por exemplo:
• Ruído
• Operação intermitente
• Parada de operação
• Falta de segurança
• Instabilidade
As causas das falhas são os motivos pelos quais elas ocor- rem, associadas a cada modo de falhas. Exemplos de causas de falhas são:
• Sobrecarga
• Manutenção inadequada
• Etc.
o conceito de risco é usado para avaliar e definir os mecanismos para eliminar as falhas. Na realidade, o fator de risco é calculado como função das conseqüências das fa- lhas em potencial (gravidade), probabilidade delas aconte- cerem (ocorrência), além da probabilidade de serem detec- tadas. Existem, portanto, índices de ocorrência, gravidade, e detecção, que são usados para análise de cada falha. Os resultados são registrados em um formulário padronizado, como no exemplo da Figura 8.12, seguida pelas instruções de preenchimento.
D Projeto de Produto
D Processo FMEA D Revisão de Projeto de
D Revisão de Processo
Produto CD
Cliente Aplicação
Data I I Produto IProcesso 0
Fornecedor
IÁreas envolvidas
Nome do Data elaboração
Atual
Item Componente _1_1-
ou Processo Falhas Possíveis Índices
Modo Efeito(s) Causa(s) Controles O G D R
0 0 ® @ (2) ® ® ® ® ®
I
Os campos para preenchimento indicados no formu- lário são:
CD - Indicar se a FMEA é para Produto ou Processo, assi- nalando se é indicado para novos produtos/processos ou revi- são de produtos/processos.
o - Este campo corresponde ao cabeçalho do formulário e deve ser preenchido o nome do produto ou processo, clien- te e fornecedor, aplicação do produto, áreas envolvidas, etc.
Pode também constar o nome dos membros da equipe.
o - Numeração seqüencial correspondente ao item.
o - Além do nome do componente ou processo, pode ser preenchido o código definitivo ou código do protótipo.
Também pode ser preenchido a função do componente.
® - Indicar o tipo de falha que pode ocorrer. O modo de
falha é a resposta para a questão: Como o componente ou sistema poderá falhar?
@ - Indicar a conseqüência da falha. O efeito da falha é a resposta à questão: O que a falha pode ocasionar?
o - Indicar os motivos pelos quais a falha ocorre. A causa da falha é a resposta à questão: O que provoca tal falha? ou Por- que tal falha ocorre?
® - Listar os controles que pretendem prevenir a causa de uma falha ou detectar sua causa ou modo de falha.
® - Indicar os índices de ocorrência (O), gravidade (G), e detecção (D), descritos a seguir.
@) - Calcular o fator de risco, através da multiplicação dos índices anteriores.
A seguir é detalhada a seqüência para elaboração de um processo de FMEA.
8.3.1. Seqüência para Elaboração de um Processo de FMEA
A Figura 8.13 sugere uma seqüência para elaboração da FMEA, detalhada na seqüência.
Determinar os índices:
Ocorrência Gravidade Detecção
1 º - Definição da Equipe
A primeira etapa na elaboração do processo da FMEA é a definição da equipe responsável pela execução. A exemplo da aplicação do QFD, a elaboração do FMEA depende de um envolvimento de pessoal proveniente de várias funções na or- ganização. Dessa forma, a equipe deve ser formada com mem- bros de diversos setores da empresa, tais como: marketing; ven- das, engenharia de produto e processo, qualidade, compras, e produção, dentre outras áreas. Deve ser nomeado um responsá- vel pela coordenação dos trabalhos, elaborado um cronograma de atividades prevendo prazos de conclusão dos trabalhos, e di- vididas as tarefas entre os membros do grupo.
2º - Definição dos Itens
Em seguida, deve-se identificar os itens que serão consi-
derados. Conforme descrito anteriormente, a FMEA pode ser
conduzida para produtos ou processos em fase de concepção
ou aqueles que já se encontram implantados. Se forem produ-
tos ou processos novos, deve-se identificar os componentes
(ou etapas do processo) que a equipe tem menor conhecimen-
to. Deve-se levantar os produtos ou processos semelhantes já implantados na empresa, a fim de detectar-se quais são os que têm apresentado mais falhas. Além desses fatores, deverão ser levantados quais componentes do produto ou etapas do pro- cesso são mais críticos sob o ponto de vista funcional ou de complexidade. No caso de produtos ou processos já implanta- dos, deve-se selecionar aqueles que apresentam mais falhas, atra- vés de relatórios internos do controle de qualidade, ou exter- nos da assistência técnica ou relatórios de reclamações de cli- entes. Deve-se também determinar-se quais são os itens mais críticos, ou seja, aqueles em que suas falhas terão maior conse- qüência sobre o sistema como um todo. Para cada item esco- lhido devem ser ainda definidos os itens de controle, identifi- cada a função de cada componente e respectivas metas de de- sempenho, e verificado quais os itens que têm relação direta ou indireta com outros.
Na seqüência, os dados devem ser coletados. A equipe deve reunir todas as informações possíveis sobre o item em estudo (produto ou processo), tais como: desenhos, memoriais de cálcu- lo, especificações de materiais, normas internas ou externas (nacio- nais ou internacionais), procedimentos de ensaio e inspeção, flu- xogramas do processo, roteiros de fabricação, FMEAs realizados em produtos ou processos similares, registros internos e externos de falhas dados de Controle Estatístico do Processo, dentre ou- , tros. A partir dessas informações, deve ser determinado os proce- dimentos para documentação dos trabalhos e registros das etapas de execução do FMEA.
4º - Identificação dos Modos de Falhas e seus Efeitos Em função dos dados reunidos anteriormente, todos os possíveis modos de falha e seus efeitos devem ser identificados
e registrados a fim de avaliar-se, posteriormente, sua gravida- de. Os "modos de falha" são os eventos que conduzem a uma diminuição parcial ou suspensão total da função de um produ- to ou processo, dentro de suas metas de desempenho. Os "efeitos das falhas" são as maneiras como os modos de falha afetam o desempenho do sistema, sob o ponto de vista do cliente, ou seja, quais serão as conseqüências que poderá sofrer o cliente caso aconteça o tipo de falha identificado. É necessário ter o cuidado de não confundir-se o efeito com o modo de falha, lembrando que um modo de falha pode ter mais de um efeito.
Por exemplo, se o modo de falha é o desalinhamento de um eixo, o efeito pode ser desgaste prematuro nos mancais ou travamento do eixo de rotação; ou ainda se o modo de falha é porosidade no material, o efeito dessa falha pode ser vazamen- to de ar no sistema.
As "causas das falhas" são os eventos que geram (provo- cam ou induzem) o aparecimento do tipo (modo) de falha. Nesse caso, o diagrama de Ishikawa também é recomendado, relacionando para cada falha suas possíveis causas. A análise das causas mais prováveis deve ser feita com base nos dados levantados anterior- mente, experiência dos membros da equipe na especialidade de cada um, informações obtidas através da análise do projeto ou processo, testes ou simulações e históricos anteriores quando pos- sível. No exemplo anterior (item 4), a falha do eixo desalinhado (modo), o desgaste prematuro nos mancais ou travamento do eixo em rotação (seus efeitos), pode ter sido causada por erro de mon- tagem, peça (eixo) danificado antes da montagem ou fora de espe- cificação (por exemplo, retilineidade do eixo).
6º - Identificação dos Modos de Detecção
Deve ser ainda identificado como possíveis falhas pode-
riam ser detectadas. Dentre as falhas, algumas podem não ser
detectadas e eliminadas, mas o efeito delas pode ser percebido pelo cliente. Esse problema deverá ser considerado, fazendo ainda uma classificação das providências para detectar falhas tais como: facilmente implementáveis, aquelas que podem ser implementadas com certa dificuldade, ou muito difíceis de se- rem implementadas.
A Tabela 8.3 apresenta um exemplo, onde são relacionados o Modo de Falha, seu Efeito e Causas.
Tabela 8.3 - Modo de Falhas, Efeito e Causas num Braço de Suspensão.
Modo de Falha Efeito(s) Causa(s)
Fadiga o eixo separa-se no braço infe-
Material riar com possível perda de con-
inadequado trole do veículo
Defeito no material Qami- nação)
7º - Determinação dos Índices Críticos das Falhas Para cada falha identificada deve ser determinado os ín- dices de:
• Risco ("R")
O índice de ocorrência é uma estimativa das probabilidades combinadas de ocorrência de uma causa de falha, e é determinado através de uma "nota" para cada causa dessa falha. Se tratar-se de
produto ou processo novo, o índice poderá ser determinado através de dados estatísticos ou relatórios de falhas de componentes simila- res, dados obtidos de fornecedores ou literatura técnica. Se a FMEA for de um produto ou processo já implantado, poderão ser utiliza- dos relatórios de falhas internos ou da Assistência Técnica, dados obtidos de fornecedores ou literatura técnica, gráficos de controle, ou outros dados obtidos do controle estatístico do processo, ou ainda históricos de manutenção, se existirem.
O índice de gravidade deve refletir a gravidade do efeito da falha sobre o cliente. Os efeitos das falhas devem ser exami- nados, classificando-os quanto ao grau de insatisfação que po- derão trazer ao cliente. Também deve ser verificado qual o grau de discordância com relação às metas de desempenho pre- viamente estabelecidas.
O índice de detecção avalia a probabilidade da falha ser de- tectada antes que o produto chegue ao cliente. Ele deve ser atribuí- do olhando-se para o conjunto "modo de falha-efeito" e para os controles atuais exercidos. As listas de verificação que relacionam as falhas e seus modos de detecção, elaboradas anteriormente, devem ser examinadas para determinação do índice de detecção.
Finalmente, calcula-se o índice de risco para cada falha levantada. Esse índice é calculado pelo produto dos três ín- dices anteriores:
As Tabelas 8.4, 8,5 e 8.6 indicam os critérios para o esta- belecimento dos índices de ocorrência, gravidade e detecção, baseados nas tabelas da Ford Motor CompaY!J.12
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