MÓDULO 3 Práticas do PFMEA (Planejamento do Processo), aplicando-as em situações práticas

Transcrição

1 MÓDULO 3 Práticas do PFMEA (Planejamento do Processo), aplicando-as em situações práticas

2 Ligação entre os FMEA s O DFMEA não é um documento que existe sozinho. Por exemplo: a saída do DFMEA pode ser usada como uma entrada para o subseqüente processo de desenvolvimento do produto. Diagrama de bloco, Diagrama P, etc. DFMEA Verificação do projeto, Plano e reporte (DVP&R), PFMEA, etc. 2

3 Objetivos do PFMEA Ajudar na análise de um novo processo; Identificar modos de falhas dos processos, e seus efeitos sobre o cliente; Identificar variáveis de processo, nas quais serão focalizados vários controles; Identificar características especiais; Estabelecer prioridades para ação; Documentar o raciocínio das mudanças de processo.

4 Momento para a elaboração do PFMEA O FMEA de Processo deve: Ser iniciado antes ou durante o estágio de execução; Priorizar a construção do ferramental; Levar em consideração toda operação de manufatura, desde componentes individuais, até a montagem. Os FMEA s (Projeto e Processo) devem ser elaborados, simultaneamente ao desenvolvimento do Projeto/Processo. Início da execução dos desenhos Liberação para construção do ferramental Liberação para início de produção Início dos trabalhos de FMEA de Projeto Data limite para conclusão do FMEA de Projeto e início do FMEA de Processo Data limite para conclusão do FMEA de Processo

5 Aplicações do PFMEA O FMEA de Processo aplica-se a: Novos processos; Processos existentes, mas que estão passando por aperfeiçoamentos; Processos existentes, mas que estão sendo realizados com nova tecnologia ou em novo ambiente.

6 Fluxograma do processo É um método gráfico simplificado, para visualizar o processo como um todo. Pode ser usado nos seguintes casos: Análise das fontes de variação; Ênfase no impacto das fontes de variação do processo; Análise sistêmica do processo; Ajuda na focalização do processo; Visualização da interdependência de cada parte do processo. Operação ou máquina Espera Transporte Inspeção Armazenamento Operação com Inspeção

7 PFMEA passo a passo PASSOS DO PROCESSO, FUNÇÃO MODO DE FALHA AÇÕES RECOMENDADAS PARA REDUÇÃO DO NPR CAUSAS (OCO) EFEITOS (SEV) CONTROLE PREVENTIVO CONTROLE DETECTIVO NPR= SEV x OCO x DET

8 Formulário do PFMEA Modo de Falha Potencial e Análise de Efeitos (FMEA de Processo) FMEA Nr. Número da peça: Responsável pelo projeto: Página de Descrição: Data FMEA (original): Emitente Sistema/Subsistema/Seção: Data FMEA (revisâo): Data emissão Participantes do grupo: Item Função Modo de falha Potencial Efeito Potencial da Falha s e v e ri d c l a s s Causa(s) Potencial Mecanismo(s) de Falha o c o r r Plano de Verificação de Prevenção Plano de Verificação de Detecção D e t e c N P R Ações Preventivas Recomendadas Responsabilidade pela ação recomendada & Data da conclusão Resultado das ações Ações tomadas Data efetiva S e v O c o r D e t N P R Pode-se adicionar colunas (exemplo: separar item, função e requisitos). Pode variar de produto para produto, empresa e complexidade do projeto (a empresa estabelece o formulário mais adequado).

9 PFMEA - Exemplo Processo completo da fabricação do sistema de limpeza do pára-brisa Instalação do sistema no veículo Processo de fabricação do sistema de injeção de água Processo de fabricação do brucutu Processo de fabricação da bomba d água Processo de fabricação do reservatório de água Processo de fabricação da palheta Processo de fabricação do motor elétrico Processo de fabricação da carcaça Processo de fabricação do rotor Processo de fabricação da junta de vedação Usinagem do diâmetro externo do rotor Injeção do rotor Instalador Operador Injetora Ambiente Processo de fabricação do sistema de movimentação Processo de fabricação do motor elétrico Processo de montagem Processo completo de fabricação da haste da palheta

10 Passo do processo, função e requisitos no PFMEA É uma descrição concisa, clara e simples do processo, ou da operação em análise. O passo do processo deve indicar a operação a ser analisada. As operações de reparo e retrabalho, também deveriam ser incluídas. A Função deve estar no formato: Verbo no infinitivo + Substantivo. Liste os requisitos de cada função do passo do processo, ou operação que está sendo analisada.

11 Modo potencial de falha no PFMEA É a descrição de não-conformidades, em numa dada operação, ou no nãoatendimento a requisitos do processo, ou objetivos do projeto. Considera todos os tipos de falhas possíveis (inclusive aquelas que acontecem devido a condições ambientais ou de uso). Para auxiliar na determinação dos modos de falha, as seguintes questões podem ser levantadas: Como é a função não realizada? Como é a função realizada apenas parcialmente? Como é a função realizada apenas de vez em quando? Como é a função realizada degradadamente? Como é a função realizada exageradamente?

12 Modo potencial de falha - Exemplo Passo do processo / função Operação 20: Fixar o banco no trilho, usando um torquímetro Requisito 4 parafusos Roscas especificadas Parafusos totalmente assentados Parafusos com torque dinâmico dentro do especificado Modo potencial de falha Menos do que 4 parafusos Uso de parafusos errados (diâmetro maior) Parafuso não totalmente assentado Torque no parafuso muito alto Torque no parafuso muito baixo

13 PFMEA Análise de falha (Processo de fabricação da bomba d água). Fabricação da bomba d água inadequada à função, conforme indicado Fabricação do motor elétrico, inadequada à função, conforme indicado Fabricação da carcaça, inadequada à função, conforme indicado Fabricação do rotor, inadequada à função, conforme indicado Usinar o diâmetro externo do rotor com diâmetro fora de 20,0mm Injetar o rotor fora das dimensões do desenho Ajustador: inserir o programa errado de trabalho Operador: iniciar o processo de injeção com a máquina fria Operador: não verificar o desgaste da ferramenta Operador: executar as correções erradas no processo Fabricação da junta de vedação, inadequada à função, conforme indicado Injetora: transferir pouco zamak liquido, para o interior do molde Montar os componentes de forma inadequada Ambiente: ambiente para o processo de injeção muito úmido

14 Efeito de Falha no PFMEA É a descrição das conseqüências da falha, sob o ponto de vista do que cliente pode sofrer. Um único modo de falha pode originar vários efeitos. Cliente Usuário final Operação subseqüente Descrição Desempenho do produto ou sistema Desempenho de operações ou processos

15 Questões para determinar o efeito potencial O modo potencial de falha previne, fisicamente, a parada do processo, ou a causar danos potenciais ao equipamento ou operador? Não permite a montagem da operação X? Não permite montar nas instalações do cliente? Não se conecta às instalações do cliente? Não pode furar na operação X? Causa excessivo desgaste da ferramenta na operação X? Danos ao equipamento na operação X? Risco ao operador nas instalações do cliente?

16 Questões para determinar o efeito potencial O que aconteceria se um efeito fosse detectado, antes de chegar ao usuário final? Parada de linha Parada de fornecimento 100% de produtos sucateados Redução na linha de produção Adição de funcionários para manter a taxa de produção requerida Custo das falhas internas Qual é o impacto potencial ao usuário final? Ruído Odor desagradável Maior esforço Operação intermitente Vazamento de água Aspereza Não permite ajuste Dificuldade para controlar Aparência degradada Custo das falhas externas Ambos representam custos da não conformidade (Crosby e ISO 9001)

17 Exemplos de efeitos de falhas Usuário final Ruído Segurança Inoperância Instabilidade Aparência degradada Operação atípica Violação das regulamentações governamentais Operação subseqüente Danifica o aparelho Superaquecimento Perda de material Rejeição Parada do motor Deformação do componente Perigo ao operador

18 Exemplos de efeitos de falhas Requisito 4 parafusos Roscas especificadas Parafusos totalmente assentados Parafusos com torque dinâmico dentro do especificado Modo potencial de falha Menos do que 4 parafusos Uso de parafusos errados (maior) Parafuso não totalmente assentado Torque no parafuso muito alto Torque no parafuso muito baixo Efeitos Usuário final: perda do assento e ruído. Manufatura e montagem: parada de embarque e retrabalho e seleção adicional devido à porção afetada. Manufatura e montagem: não permite a instalação do parafuso na estação Usuário final: perda do assento e ruído. Manufatura e montagem: seleção e retrabalho adicional devido à porção afetada. Usuário final: perda do assento devido à fratura do parafuso e ruído. Manufatura e montagem: retrabalho e seleção adicional devido à porção afetada. Usuário final: perda do assento devido à perda gradual do parafuso e ruído. Manufatura e montagem: retrabalho e seleção adicional devido à porção afetada.

19 Severidade no PFMEA Estimativa da gravidade dos efeitos de falha associados a: Insatisfação do cliente, Custo para a empresa, Performance da empresa, Imagem da empresa, Riscos de segurança pessoal do usuário, Desobediência às regulamentações governamentais. Existe um índice de severidade, que somente se aplica para os efeitos. A severidade é estimada numa escala, que vai de 1 a 10. Não é recomendado modificar o critério para valores de 9 e 10. Modos de falhas com 1 não deveriam ser analisados prioritariamente. 10 1

20 Índice de severidade no PFMEA Efeito Critério: Severidade do efeito - Cliente Classif. Falha em atender aos requisitos de segurança e legais. Modo de falha potencial afeta a segurança na operação do veículo e/ou envolve nãoconformidade com a legislação governamental, sem aviso prévio. Modo de falha potencial afeta a segurança na operação do veículo e/ou envolve nãoconformidade com a legislação governamental, com aviso prévio Perda ou degradação da função primária Perda ou degradação da função secundária Aborrecimento (prejuízo) Nenhum Perda da função primária (veículo inoperante, mas não afeta a operação segura do veículo). Degradação da função primária (veículo operante, mas com nível de desempenho reduzido) Perda da função secundária (veículo operante, mas funções de conforto/ conveniência inoperantes). Degradação da função secundária (veículo operante, mas funções de conforto/ conveniência com níveis reduzidos de desempenho). Acabamento ou Barulho, veículo operante, item não conforme é observado pela maioria dos clientes (mais de 75%). Acabamento ou Barulho, veículo operante, item não conforme é observado por 50% dos clientes. Acabamento ou Barulho, veículo operante, item não conforme é observado por determinados clientes (menos de 25%). Sem efeito notado

21 Índice de severidade do PFMEA Rank Efeito Critério: Severidade do Efeito no Processo (efeito na manufatura e montagem) 10 Falha em atender aos Pode colocar em perigo o operador (montagem ou máquina), sem aviso. requisitos de 9 segurança e/ou regulamentar Pode colocar em perigo o operador (montagem ou máquina), com aviso. 8 Interrupção maior 100% dos produtos podem ser sucatados. Parada de linha ou de embarque. 7 Interrupção significativa Uma porção da produção pode ser sucateada. Desvio do processo primário incluindo a redução da velocidade da linha ou adicional de mão de obra % da produção pode ser retrabalhada, fora da linha, e serem aceitas. 5 Uma porção da produção pode ser retrabalhada, fora da linha e ser aceita Interrupção moderada 4 100% da produção pode ser retrabalhada, na estação, antes de seu processamento. 3 Uma porção da produção pode ser retrabalhada, na estação, antes de seu processamento. 2 Interrupção menor Pequeno inconveniente no processo, operação ou no operador 1 Sem efeito Sem efeito percebido

22 Classificação no PFMEA Esta coluna pode ser usada para delinear os modos de falhas e as causas associadas prioritárias. Como resultado das análises, pode-se usar esta informação para identificar características especiais. Os requisitos específicos do cliente podem identificar os símbolos de características especiais do produto ou processo e seu uso. Quando uma característica especial for identificada com uma severidade 9 e 10 no PFMEA, o engenheiro responsável pelo projeto deveria ser notificado desde que isto possa afetar os documentos de engenharia.

23 Causa potencial no PMEA É a razão pela qual um modo de falha ocorre. Um modo de falha pode ter várias causas distintas. Deve-se considerar que as peças e materiais vindos de operações anteriores estão corretos. Deve-se considerar as variações de entrada. Exemplos de falhas potenciais: Variação da máquina ou do processo Quebra de ferramentas Vibração no sistema Excesso de temperatura Velocidade inadequada Pressão insuficiente

24 Ocorrência no PFMEA A classificação da ocorrência deve variar em uma escala de 1 (um) a 10 (dez). O índice é estimado em função da taxa de falhas possíveis, se o processo estiver sob controle. 10 1

25 Índice de ocorrência no PFMEA Probabilidade de falha Critério de causa de ocorrência (incidentes por item/veículos) Índice Muito alta 100 em em em em 20 9 Alta 20 em em em em Moderada 2 em em ,5 em em ,1 em em Baixa 0,01 em em ,001 em em Muito baixa Falha é eliminada através de controles preventivos 1

26 Controles existentes no PFMEA São descrições dos controles, já implantados num processo, que devem impedir ou detectar a ocorrência de uma falha, podendo ser controles preventivos e controles detectivos. Exemplos de controle: Dispositivos de segurança Dispositivo de inspeção: passa/não-passa, calibre Troca/afiação de ferramenta Auditorias Inspeções

27 Tipos de controle existentes PREVENÇÃO: Previne as causas/mecanismos de falhas e as ocorrências do modo de falha, ou reduz sua taxa de ocorrência. DETECÇÃO: Detecta as causas/mecanismos de falhas ou o modo de falha, conduzindo a uma ação corretiva. A abordagem preferencial é o controle preventivo, sempre que possível. Há vários métodos estatísticos (exemplo: CEP), usando amostragem para avaliar a estabilidade e detecção das condições de fora de controle. Estes não deveriam ser considerados como controles preventivos eficazes.

28 Exemplo de causas e controles Requisito Modo de falha Causa Controle preventivo Controle de detecção Parafusos Parafuso não A porca não fica Treinamento do totalmente assentados totalmente assentado perpendicular à operador Parafusos com torque dinâmico dentro do especificado Torque no parafuso muito alto Torque no parafuso muito baixo superfície de trabalho, pelo operador O ajuste de torque é muito alto executado por pessoal não autorizado O ajuste de torque é muito alto, executado pelo pessoal de setup O ajuste de torque é baixo, executado por pessoal não autorizado O ajuste de torque é baixo, executado pelo pessoal de setup Painel com controle por senha (somente o pessoal de setup tem acesso) Treinamento do pessoal de setup Ajuste adicionado ao procedimento de setup Painel com controle por senha (somente o pessoal de setup tem acesso) Treinamento do pessoal de setup Ajuste adicionado ao procedimento de setup Sensor de angulo incluído na porca, para detectar a rosca cruzada, não permitindo que a peça se mova até que o valor de fixação seja atingido. Validação do torque incluída no procedimento de setup, para validar o ajuste antes da produção. Validação do torque incluída no procedimento de setup, para validar o ajuste antes da produção.

29 Detecção no PFMEA É a capacidade, dos controles existentes, identificarem uma deficiência em potencial do processo, antes da liberação das peças. A verificação da qualidade não é provável de detectar a existência de um problema isolado e não deveria influenciar no índice de detecção. O valor 1, na escala de 1 a 10, é reservado para a prevenção da falha com solução comprovada. Detecção quase impossível: Detecção quase certa: 10 1

30 Índice de detecção no PFMEA Oportunidade de detecção Critério: probabilidade de detecção pelo controle de processo Índi ce Probabilidade de detecção Sem oportunidade de detecção Não há controle de processo, não se pode detectar ou não é analisado. 10 Quase impossível Não passível de detecção, em qualquer estágio Detecção do problema, após o processamento Detecção do problema, na fonte Detecção do problema, após o processamento Detecção do problema, na fonte Detecção do problema, após o processamento Detecção do problema, na fonte Detecção do erro e/ou prevenção do problema Detecção não aplicável, prevenção do erro Modo de falha e/ou erro (causa) não é facilmente detectado (exemplo: auditorias aleatórias). A detecção do modo de falha, após o processamento, pelo operador, através de meios visuais, táteis ou auditivos. A detecção do modo de falha, na estação, pelo operador, através de meios visuais, táteis ou auditivos ou, após o processamento, através do uso de dispositivos (passa-não passa, chave de verificação de torque manual, etc). A detecção do modo de falha, após o processamento, pelo operador, através do uso de dispositivos de medição por variáveis ou, na estação, através do uso de dispositivos (passa-não passa, chave de verificação de torque manual, etc). A detecção do modo de falha ou erro (causa), na estação, pelo operador, através do uso de dispositivos de medição por variáveis ou, por controles automáticos, na estação, que detectarão a peça não conforme e notificarão o operador (luz, buzina, etc). O dispositivo é executado no setup e na verificação da primeira peça (somente para causas de setup). A detecção do modo de falha, após o processamento, pelos controles automáticos, que detectarão a peça não conforme, bloqueando a peça, para prevenir o processamento posterior. A detecção do modo de falha, na estação, pelos controles automáticos, que detectarão a peça não conforme, bloqueando a peça na estação, para prevenir o processamento posterior. A detecção do erro (causa), na estação, por controles automáticos, que detectarão o erro e prevenirão que a peça discrepante seja feita. Prevenção do erro (causa), como o resultado de projetos de fixadores, máquina ou peça. As peças discrepantes não podem ser feitas por causa de itens a prova de erro, feitos através de projetos do produto ou processo. 9 Muito remota 8 Remota 7 Multo baixa 6 Baixa 5 Moderada 4 Moderadamente alta 3 Alta 2 Muito alta 1 Quase certo

31 Número de prioridade de risco (NPR) no PFMEA É o produto dos índices de Severidade, Ocorrência e Detecção. Para o cálculo, utiliza-se o maior índice de severidade, o índice de ocorrência e o menor índice de detecção. É um parâmetro para estabelecer ordens de prioridade. Em geral, independentemente do NPR resultante, atenção especial deve ser dedicada quando a severidade é elevada. NPR = Índice de Severidade X Índice de Ocorrência X Índice de Detecção

32 Número de prioridade de risco (NPR) O uso de uma nota de corte de NPR, NÃO é recomendação prática para a determinação da necessidade de ações. Aplicando a nota de corte, assume-se que o NPR é uma medição de relativo risco (não é freqüente) e que as melhorias contínuas não são requeridas (são). Se uma nota de corte de 100 for escolhida, veja o que poderia ocorrer ( B seria escolhido). Item Severidade Ocorrência Detecção NPR A B Classificação no PFMEA: Características críticas ou de segurança: Características significativas: s

33 Ações recomendadas no PFMEA Índice alto de Severidade Só uma alteração de projeto ou processo, pode fazer uma redução na severidade (eliminar o modo de falha). Uma alteração, no produto ou processo em si, não implica na redução da severidade. Para a máxima eficácia e eficiência desta abordagem, a alteração do produto ou processo deveria ser sempre implementada, no início do desenvolvimento do processo. Por exemplo: tecnologia do processo necessita ser iniciada, antes do desenvolvimento do processo, se a severidade necessitar ser reduzida.

34 Ações recomendadas no PFMEA Índice alto de Ocorrência Revisão do processo Revisão do projeto Remover ou controlar, uma ou mais das causas do modo de falha Índice alto de Detecção Resultados do processo de DOE, ou outro ensaio, se aplicável Modificação do fluxograma de processo, do plano de fábrica, das instruções de trabalho oudo plano de manutenção preventiva Revisão do equipamento, dos fixadores ou das especificações de alguma máquina Dispositivos de detecção, ou sensoriais, novos ou modificados

35 Ações recomendadas no PFMEA Priorizar a eliminação do modo de falha e, depois, das causas. Priorizar itens classificados como de segurança/críticos e características significativas em potencial. Antes de cada ação, deve-se calcular o novo NPR e a relação custo/benefício. Ações recomendadas Causa Modo de Falha 2º 1º Severidade: Modo de falha Ocorrência: Causa Detecção: Efeito

36 Follow up das ações Pode ser realizado de diversas maneiras, como: Classificar as características, do FMEA de Processo; Descrever ações recomendadas, para o FMEA de Processo; Imaginar que as ações recomendadas foram de fato tomadas, e estimar novos índices de severidade, ocorrência e detecção.

37 FMEA de Sistema A maior diferença entre o FMEA, no nível de sistema, para os outros tipos é o foco nas funções e relações, que são únicas nos FMEA s de Sistemas como um todo (isto é, não existe em níveis mais baixos). O FMEA de Sistema inclui os modos de falha, associados com interfaces e com interações, e considera, também, as falhas de um único ponto, que é o foco prioritário do FMEA de produto. Sistema: Painel veículo 1 - Painel 2 - Sistema elétrico eletrônico 3 - Climatização 4 - Estrutura metálica 1.1 Revestimento 2.1 Cluster 2.2 Central elétrica 2.n Caixa de climatização 4.1 Reforços de estruturação do painel 4.2 Suportes da cabina bruta 4.n...

38 FMEA de Sistema - Exemplo Descrição do produto de acordo com um sistema. Elementos individuais do sistema: S. Carro Carroceria (S 1) Motor (S 2) S 3 Porta (S 1.1) S 1.2 S 2.1 S 2.2 S 2.3 S 3.5

39 Elementos de Sistemas - Exemplo Sistema do Espelho Retrovisor Carroceria Porta Brucutu Veículo Sistema de limpeza do pára-brisa Sistema de injeção de água Bomba d água Reservatório de água Palheta Sistema de movimentação Motor elétrico Haste da palheta Sistema... S: (Superior) S: Elementos de sistemas (Inferior) Estrutura de Sistema

40 FMEA de Sistema ANÁLISE FUNCIONAL Painel... Cluster Agregar os instrumentos e lâmpadas de advertência... Painel Permitir acesso ergonômico. Distribuir a ventilação, adequadamente.... Sist. elétrico eletrônico Informação e gerenciamento... do veículo Central Elétrica Agregar os componentes de comando elétrico... Climatização... Chicotes...

41 FMEA de Sistema NÃO FUNÇÕES Painel... Cluster Agregar os instrumentos e lâmpadas de advertência. Posicionamento inadequado. Difícil... Interpretação de sinais Luminosos. Painel Permitir acesso ergonômico. Não permitir acesso ergonômico.... Sist. elétrico / eletrônico Informação e gerenciamento do veículo. Não permitir acesso ergonômico. Gerar ruído.... Central Elétrica Agregar os componentes de comando elétrico. Falta de espaço para fixações (módulos eletrônicos). Falta de espaço para fixações (central elétrica) Climatização Chicotes...

42 Árvore de falhas Painel: Não permitir acesso ergonômico [Painel] Não permitir acesso ergonômico aos componentes do painel Efeito Defeito Causa ³1 [Sist. elétrico eletrônico] Não permitir acesso ergonômico aos componentes do painel [Climatização] Não permitir acesso ergonômico aos componentes do painel ³1 [Cluster] Posicionamento inadequado [Sist. el./eletr.] Difícil interpretação de sinais luminosos [Central elétrica] Falta de espaço para fixação dos módulos eletrônicos [Chicotes] Comprimento inadequado [Estrutura metálica] Não permitir acesso ergonômico aos componentes do painel

43 Fim do Módulo 3