Como fazer um modo de falha e análise de efeitos FEA

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A cada acção que tomamos está sujeita a um grau de incerteza, por isso carrega um risco. Já mencionamos que o risco é o efeito da incerteza e esse efeito pode ser positivo (alguns o chamam de oportunidade) ou negativo.

Existem várias ferramentas para o gerenciamento de risco e uma delas é o modo de falha e análise de efeitos.

Hoje vamos falar sobre o conceito de FEA, seus benefícios e desvantagens, que tipos de FEA existem e como ela é feita, incluindo as etapas que a compõem. Naturalmente, incluiremos um exemplo prático que o guiará através do seu próprio Modo de Falha e Análise de Efeitos.

Poderá estar interessado em: Modo de Falha e Análise de Efeitos FEA: Desenvolvendo-o PASSO a PASSO

Vamos começar!

O que é modo de falha e análise de efeitos

Tanto conhecido pela sigla FMEA (Failure Mode and Effects Analysis), modo de falha e análise de efeitos é definido como um procedimento de detecção de risco baseado na análise de potenciais falhas, permitindo a implementação de ações para evitar a ocorrência de falhas e melhorar a qualidade.

E se o conceito ainda não estiver claro para você, tente quebrar cada palavra:

  • Análise: Uma revisão detalhada dos elementos de um processo, produto ou sistema.
  • Modo: A forma como a falha é gerada.
  • Efeito: A consequência da falha.
  • Falha: O erro ou imperfeição que gera um resultado indesejável.

FEA, portanto, responde às perguntas: Como pode o sistema, produto ou processo falhar? O que acontece a seguir?

Vantagens e desvantagens da análise FEA

Como uma das muitas técnicas de gestão de risco e melhoria da qualidade, podemos diferenciá-la pelas vantagens e desvantagens que apresenta em relação a outras.

Existem muitos benefícios e vantagens da análise FEA, mas acredito que todos se encaixam nos seguintes 4:

  • Aprimora a eficácia do processo: atinge o objectivo com menos recursos.
  • Reduz os custos de manutenção e os associados a erros.
  • Melhora a satisfação do cliente, impedindo-o de receber produtos ou serviços defeituosos ou que não satisfaçam os seus requisitos.
  • Mantém o conhecimento da empresa, pois é um método documentado.

Como pode ver, estas são vantagens bastante importantes. Assim, é amplamente utilizado para a implementação de sistemas de gestão da continuidade do negócio (ISO 22301) ou sistemas de gestão da qualidade (ISO 9001), para mencionar apenas dois.

Outros autores apontaram desvantagens da FEA, embora eu prefira chamar-lhes limitações, algumas delas muito técnicas. Hu-Chen em seu livro resume muitos deles mencionando que:

  • Rankings baseados na gravidade, ocorrência e fatores de detecção são igualmente ponderados, o que pode levar a um modo de falha que, por exemplo, tem uma alta gravidade tendo um NPR mais baixo, independentemente do fato de que deveria ser uma prioridade executar ações corretivas dada a gravidade da falha.
  • O sucesso do modo de falha e análise de efeitos é dado pela experiência e conhecimento dos membros do produto, processo ou sistema a ser analisado.
  • NPRs com o mesmo valor podem ser gerados apesar de terem diferentes combinações de gravidade, ocorrência e detecção.
  • O cálculo matemático dos NPRs é sensível à variação da gravidade, ocorrência e detecção.
  • A NPR é limitada aos riscos associados à segurança e não considera outros fatores de risco como os econômicos.

Tipos de FEA

Dependente da abordagem de aplicação da Análise Modal de Falhas e Efeitos, existem diferentes tipos de FEA. Já mencionamos que a metodologia FEA pode ser aplicada a um processo, produto ou sistema.

System FEA (SFMEA)

Software Failure Mode and Effect Analysis. O S no início da sigla é revelador. É uma análise destinada a prevenir possíveis falhas no desenvolvimento de software, garantindo que os diferentes componentes (funções, interface do usuário, manutenção, etc.) sejam compatíveis e funcionem como esperado.

Modo de Falha do Design e Análise de Efeitos (DFMEA)

Modo de Falha do Design e Análise de Efeitos. Eu prefiro chamar-lhe produto FEA. A análise é destinada a identificar riscos em um novo projeto ou modificação de um produto ou serviço.

Processo FEA (PFMEA)

Processo Modo de Falha e Análise de Efeitos. Examina cada etapa de um processo para identificar riscos e falhas de diferentes fontes, as mais comuns, os famosos M’s (mão-de-obra, materiais, maquinaria, medição, ambiente) que já discutimos aqui na Ingenio Empresa.

Como fazer uma PFMEA

Não há etapas definidas para fazer uma PFMEA ou um número específico de etapas. A metodologia varia de autor para autor, mas todas elas são baseadas na mesma coisa e levam à mesma coisa.

Discutiremos um exemplo de FEA através de um processo de fabricação de livros.

Passo 1: Objeto de aplicação e informação prévia

Não podemos intervir em um sistema, processo ou produto sem informação prévia, por exemplo, diagramas, especificações, desenhos de projeto, etc. Nesta etapa devemos ter um mapeamento das atividades que são realizadas no caso de um processo ou produto, ou as peças no caso de um sistema. A quantidade de informação varia de acordo com a complexidade do objeto de aplicação e a etapa em que se encontra.

Por exemplo, pode ser necessária mais informação na fabricação de um novo modelo de máquina de lavar do que a modificação de uma já existente, já criada e comercializada.

Outro exemplo: Num processo já estabelecido, será necessário ter mapeado ou diagramado as atividades que a compõem. Ferramentas já implementadas como fluxograma, SIPOC ou fluxograma serão muito úteis para começar com.

Nota: Por objeto de aplicação quero dizer o sistema, produto ou processo ao qual uma FEA é aplicada.

Continuando com o nosso exemplo do processo de fabricação do livro:

Exemplo fluxograma sinóptico
Fluxograma sinóptico

Passo 2: Montagem da equipe

Não podemos realizar uma análise FEA sem uma equipe que tenha conhecimento do objeto aplicativo.

Não é necessário que toda a equipa tenha conhecimento da MEA se houver um líder de equipa, o que é recomendado. Este líder será a pessoa que orientará as reuniões e documentará a análise, portanto seu conhecimento da metodologia deve ser profundo.

Pode ser necessário que a equipe tenha perfis diferentes, dependendo do estágio do objeto de aplicação e da experiência com ele. Por exemplo, pessoal operacional para o fabrico de um produto lácteo e pessoal logístico para o seu transporte. Ter funcionários que tenham contato com o cliente também pode ser útil, dependendo do caso.

Passo 3: Descrição dos itens

A descrição dos itens a serem analisados pode ser diferente, dependendo da perspectiva que usamos. No entanto, a minha recomendação é usar todos eles.

  • Na perspectiva dos componentes, tomaremos cada um dos componentes (redundância) da máquina para a nossa análise FEA.
  • Na perspectiva do factor de falha tentaremos detectar as falhas de acordo com a sua classificação. Por exemplo, aqueles que afetam a saúde do cliente ou do trabalhador seriam classificados como falhas associadas ao fator saúde.
  • Na perspectiva da seqüência de atividades, usamos o mapeamento de atividades para identificar a potencial falha na rastreabilidade do produto ou serviço.
Por exemplo, se estivermos falando de um torno, podemos usar uma perspectiva de componente ou fator de falha. No componente vamos analisar a cama, o cabeçote de cauda ou o porta-ferramentas, que são os elementos que compõem um torno. No fator de falha analisaremos como podem ocorrer falhas associadas à saúde do trabalhador ou à qualidade do produto ao usar o torno.

A descrição dos itens é geralmente feita usando a seqüência. O uso de outras perspectivas também é recomendado. Por exemplo, ao analisar o torno, usando uma perspectiva de sequência de actividades pode falhar potenciais falhas associadas aos seus componentes.

Para o nosso exemplo, vamos usar a sequência de actividades:

Lista de actividades do processo de fabrico do livro

Passo 4: Determinar modos de falha

Neste tipo de análise, o que se obtém primeiro são os modos de falha que já ocorreram. Se ainda não estão documentados, devem ser documentados.

O passo seguinte é, a partir das diferentes perspectivas do passo 3, identificar os modos de falha potencial. Por modos de falha quero dizer as formas em que um produto, processo ou serviço falha em atender aos requisitos.

Por exemplo:

  • Uma falha do ponto de vista de um processo pode ser: Escala fora de ajuste para peso do material.
  • Pode ser uma falha do ponto de vista do produto: Cadeira manchada na perna direita.
  • Uma falha da perspectiva do sistema é: O software trava devido a pedidos excessivos.
  • Uma falha da perspectiva do sistema é: O software trava devido a pedidos excessivos.

Modos de falha no processo de exemplo:

Atividades com modos de falha Exemplo AMEF

Passo 5: Determinar os efeitos dos modos de falha

Para cada um dos modos de falha identificados (potenciais e já ocorridos) devemos determinar os efeitos que eles geram. Por efeitos quero dizer a consequência sobre o cliente ou processos a jusante.

Por exemplo:

  • Potencial falha: Escala fora de ajuste para o peso do material.
  • Efeito potencial: O peso do material não é o acordado com o cliente.

É importante que ao determinar os efeitos, nos concentremos nos efeitos imediatos e não nos efeitos a jusante ou catastróficos. Um equilíbrio desalinhado pode levar à insatisfação do cliente se o material chegar à casa do cliente, mas esse não é o efeito imediato. O efeito imediato é que o material não pesará como acordado com o cliente.

Quadro com atividades, falhas e efeitos Exemplo FEA

Passo 6: Classificação de severidade

Tão conhecida como severidade, a severidade é geralmente classificada em uma escala de 1 a 10, sendo 1 insignificante e 10 catastrófico.

A seguinte tabela de gravidade pode guiá-lo na atribuição de uma classificação:

Escala de gravidadeMEFA

É possível que um modo de falha tenha mais de um efeito, portanto considere o efeito que gera a maior gravidade.

Para o nosso exemplo:

Quadro com Severidade, modos de falha e atividade FEA EXEMPLO

Passo 7: Determinação das causas

Para cada modo de falha, devemos determinar as causas que a geram. Ferramentas de análise da causa como o Diagrama de Ishikawa, Pareto ou 5 Porque será muito útil.

Este passo é muito importante porque, ao encontrar a causa dos riscos potenciais, a actividade terá mais probabilidades de gerar bons resultados.

As causas do exemplo FEA que temos discutido:

Tabela com causas e modos de falha FEA exemplo

Passo 8: Classificação de ocorrência

Agora determinamos a ocorrência ou taxa de frequência, que é simplesmente a probabilidade estimada de uma falha ocorrendo para a causa observada. Tal como a gravidade, a ocorrência é geralmente classificada numa escala de 1 a 10, sendo 1 muito improvável e 10 inevitável.

Um guia de classificação de ocorrência é:

A ocorrência trazida ao exemplo que estamos discutindo:

Tabela com Ocorrência, causas e modos de falha Exemplo FMEA

Passo 9: Identificar controles

Das causas já observadas, agora identificamos controles. Por controles entendo os procedimentos, ações, mecanismos ou testes atualmente empregados para evitar que as falhas sejam geradas e cheguem ao cliente ou processos do cliente.

Os controles podem ter como objetivo 1) detectar a falha após a mesma ter ocorrido mas antes de chegar ao cliente, 2) evitar que a causa seja gerada, ou 3) reduzir a probabilidade da causa ocorrer.

Para o nosso exemplo:

Controlos, causas e modos de falha Exemplo FEA

Passo 10: Classificar o grau de detecção do controlo

Agora atribuímos o grau de detecção a cada controlo, ou seja, vamos estimar o quão bem os controlos identificados podem detectar uma causa ou o seu modo de falha depois de ser gerada, mas antes de chegar ao cliente. Também é classificado em uma escala de 1 a 10, sendo 1 um controle onde há certeza de que a falha será detectada e 10 é um controle onde há certeza de que NÃO será detectada.

Em uma imagem:

Na seguinte imagem anexo o grau de detecção dos controles:

Quadro com Causas, controles e detecção Exemplo FEA

Passo 11: Calcular o número de risco prioritário (PRN)

O número de risco prioritário é obtido multiplicando o grau de gravidade, ocorrência e detecção.

NPR = Grau de gravidade * Grau de ocorrência * Grau de detecção

O Número Prioritário de Risco é calculado para priorizar os modos de falha e suas causas. Se você olhar para o nosso exemplo, os modos de falha com o NPR mais alto são erro de digitação e papel preso.

NPR Gráfico Exemplo FEA

Passo 12: Tomando ações

O último passo consiste em tomar ações. Estas acções podem ter como objectivo alterar o desenho ou o processo de modo a reduzir a gravidade ou a ocorrência. Também podem ser controles adicionais para aumentar o grau de detecção. Em outras palavras, as ações podem focar em falhas, causas ou controles.

A eficácia das ações depende, em grande parte, de seu planejamento. Aqui é onde ferramentas como 5W + 2H vêm a calhar. No mínimo, devemos definir:

  • O que deve ser feito
  • Partes responsáveis
  • Tempos
  • Recursos necessários
  • Localizações

No entanto, não é necessário detalhar tudo isto no documento da FEA. Basta incluir o que deve ser feito.

Tabela com NPR Exemplo de Cálculo MEFA

Passo 13: A nova NPR

Cada vez que uma ação é implementada, é útil calcular a nova NPR para determinar se a ação foi eficaz. Dizemos que uma ação foi eficaz quando o resultado para o qual ela foi aberta é alcançado. Portanto, se o NPR for reduzido, a ação é eficaz.

Nova NPR AMEF

Exemplo AMEF

Com tudo isso feito, o processo de criação de livros que usamos como um exemplo de modo de falha e análise de efeitos parece ser o seguinte:

Exemplo modo de falha e análise de efeitos

Quando para realizar uma análise AMEF

Análise de efeitos e modo de falha requer apenas vontade de ser usado. É uma análise que é atualizada dinamicamente onde é aplicada, portanto não há tempo específico para fazer uma FEA.

No entanto, existem cenários em que é conveniente utilizar esta ferramenta, por exemplo:

  • Implementação de sistemas de gestão que requerem análise de risco.
  • Por requisitos do cliente, por exemplo, quando é necessário garantir a continuidade de um serviço.
  • Desenho de novos produtos, serviços, processos ou software.
  • Erros repetidos num processo de produção ou prestação de serviços.
  • Programas de manutenção.
  • Processo de documentação.

Download format com exemplo de FEA

Clique aqui para baixar o formato construído para realizar o exemplo de Failure Mode and Effect Analysis

Source:

Liu, Hu-Chen. (2016). FMEA: Usando Teorias da Incerteza e Métodos MCDM. Springer SIngapore, ed 1.

Neufelder, A. M. (2010). Visão geral da Análise de Efeitos de Modos de Falha de Software. Recuperado em 25 de julho de 2020, de http://www.softrel.com/fmea%20overview.pdf

Bellovi, M. (2004). NTP 679: Análise de Modos de Falha e Efeitos. FMEA. Recuperado em 25 de julho de 2020, de https://www.insst.es/documents/94886/326775/ntp_679.pdf/3f2a81e3-531c-4daa-bfc2-2abd3aaba4ba

Zuñiga Rodríguez, A. (31 de janeiro de 2018). Failure Mode Analysis and its Effects FMEA: abordagens para melhorar a priorização dos modos de falha. Recuperado em 25 de julho de 2020, de http://planetrams.iusiani.ulpgc.es/?p=29402480>lang=pt

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