MÓDULO 3 MÉTODO PARA ANÁLISE DOS MODOS DE FALHAS E SEUS EFEITOS. Curso de Especialização em Transporte Ferroviário de Carga

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1 MÓDULO 3 MÉTODO PARA ANÁLISE DOS MODOS DE FALHAS E SEUS EFEITOS

2 FMEA O Método de Análise dos Modos de Falhas e seus Efeitos - MAMFE (Failure Modes and Effects Analysis FMEA) foi desenvolvido em 1949 pelas Forças Armadas Americanas. Gerada a MIL-P É um um método que que analisa sistematicamente e qualitativamente todos todos os os possíveis modos modos potenciais de de falha falha de de um um sistema, assim assim como, como, identifica o efeito efeito resultante de de tais tais falhas falhas sobre sobre o sistema.

3 Como variante do FMEA, o Método de Análise da Criticidade dos Modos e Efeitos das - Falhas MACMEF (Failure Mode, Effects and Criticality Analysis - FMECA) Tem Tem a mesma característica do do FMEA, FMEA, agregando-se um um método quantitativo no no qual qual classificam-se os os modos modos e efeitos efeitos de de falhas falhas críticas levando em em consideração a sua sua severidade e a probabilidade de de ocorrência.

4 MIL-STD-785/Task 204: procedimento para desenvolvimento da FMECA em equipamentos ou sistemas. MIL-STD-1543: Reliability Program Requirements for Space and Launch Vehicles BS (British Standards) : Guide to failure modes, effects and criticality analysis (FMEA and FMECA) NASA NHB : Reliability Program Provisions for Aeronautical and Space

5 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) - STD /ANSI N411.4: IEEE Guide for General Principles of Reliability Analysis of Nuclear Power Generating Station Protection Systems IEC (International Electrotechnical Commission) 60812: Procedures for failure mode and effect analysis FMEA SAE (The Society of Automotive Engineers) J-1739: Potential Failure Mode and Effects Analysis in Design (Design FMEA) and Potential Failure Mode and Effects Analysis in Manufacturing and Assembly Processes (Process FMEA) and Effects Analysis for Machinery (Machinery FMEA)

6 SAE ARP-5580: Recommended failure modes and effects analysis (FMEA) practices for non-automobile applications ESA - ECSS-Q-30-02A: Failure mode, effects and criticality analysis (FMECA). O Grupo de normas QS 9000: desenvolvido pelas Crysler Corporation, Ford Motor Company e a General Motors Corporation, que qualifica os fornecedores, inclui a utilização da FMEA.

7 O FMECA é utilizado para: Analisar sistematicamente, em nível qualitativo, todos os possíveis modos potenciais de falhas de um sistema; Identificar as causas e os efeitos de cada modo de falha; Priorizar os modos de falha quanto à sua criticidade; Documentar o estudo, criando um referencial técnico.

8 FMEA é pró-ativo. FMEA é um método baseado na subjetividade e no conhecimento de especialistas. FMEA pode ser aplicada em GRUPO ou por intermédio de análise INDIVIDUAL. FMECA tem sido empregado em aplicações específicas tais como análises de fontes de risco em engenharia de segurança e na indústria de alimentos.

9 FMEA DFMEA de Projeto (de Produto) (Design) OBJETIVOS Como a operação baseada nesse projeto pode deixar de fazer o que deve fazer? O que se deve fazer para prevenir as falhas observadas anteriormente? PFMEA de Processo (Process) OBJETIVOS Como esse processo pode deixar de fazer o que deve fazer? O que se deve fazer para prevenir as falhas observadas anteriormente?

10 FMEA FMEAde de Projeto (Produto) Subsidia os os riscos de de falhas, pois: Ajuda na na avaliação objetiva dos dos requerimentos e das das alternativas de de projeto; Facilita a manufatura e a montagem; Aumenta a probabilidade de de que que todos os os modos potenciais de de falha e seus respectivos efeitos serão analisados; Fornece um um referencial que que auxilia na na avaliação e implementação de de futuras alterações ou ou desenvolvimentos em em cima do do projeto base.

11 FMEA FMEAde de Processo São São consideradas as as falhas no no planejamento e execução do do processo, ou ou seja, o objetivo desta análise é evitar falhas do do processo, tendo como base as as não não conformidades do do produto com com as as especificações do do projeto.

12 CINCO CONJUNTOS DE ELEMENTOS BÁSICOS DO FMEA 1. Planejamento inicial Objetivos, formação da equipe etc. 2. Modos de Falha (MF)/Causa/Efeitos Como pode falhar? Por que falha? O que acontece quando falha? 3. Identificar os MF críticos Índice de Risco (IR): Severidade, Probabilidades de Ocorrência e de Detecção

13 CINCO CONJUNTOS DE ELEMENTOS BÁSICOS DO FMEA 4. Hierarquização dos MF críticos Pelo IR ou pela visão qualitativa 5. Controle e acompanhamento Para a decisão sobre as alterações práticas baseadas nas propostas do FMEA utilizar outras técnicas para ratificar a mudança, tal como avaliações estatísticas.

14 OBSERVAÇÕES IMPORTANTES 1. O FMEA não substitui o trabalho da Engenharia de Manutenção; 2. Nem todos os MF devem ter a atenção; 3. O FMEA não é ferramenta para elaboração de projeto IDEAL; 4. Os pesos relacionados com SEVERIDADE, PROBABILIDADES DE OCORRÊNCIA E DE DETECÇÃO devem ser reavaliados a cada intervenção que mude a estrutura anterior;

15 OBSERVAÇÕES IMPORTANTES 1. Um IR baixo pode indicar necessidade de intervenção CORRETIVA ao invés de PREVENTIVA; 2. Para desenvolvimento do FMEA é necessário mais que UMA reunião para consenso; 3. É fundamental a formação de equipe ECLÉTICA.

16 Principais Aplicações da da FMEA Para diminuir a probabilidade da da ocorrência de de falhas em em projetos de de novos produtos; Para diminuir a probabilidade de de falhas potenciais em em produtos ou ou processos já já em em operação; Para aumentar a confiabilidade de de produtos ou ou processos já já em em operação por por meio da da análise das das falhas que que já já ocorreram (histórico); Para diminuir os os riscos de de erros e aumentar a qualidade em em procedimentos administrativos.

17 Dificuldades encontradas para o desenvolvimento da FMEA: Relacionar CAUSAS E EFEITOS; Dificuldade de acesso aos dados pelas equipes; Restrição quanto a exposição de problemas; Restringir a tendência para decisões precipitadas; Monitorar os resultados após a implementação.

18 Vantagens para o desenvolvimento da FMEA: Proporcionar uma visão sistêmica do complexo; Otimização das atividades das equipes de manutenção; Aperfeiçoamento dos Recursos Humanos; Melhora a percepção dos riscos; Subsidia a alocação de recursos; Redução de custos de produção e de manutenção; Melhoria Contínua (Qualidade Total).

19 O formulário (próximo slide) é preenchido para todos os componentes do sistema que podem falhar e para todos os possíveis modos de falha de cada componente. Também deverá contemplar uma curta exposição dos pontos mais fracos do projeto que foram descobertos como resultado da elaboração do FMEA.

20 1) Número da FMEA: 3) Modelo / Ano: 5) Equipe da FMEA : 7) Data do final da análise: 9) Página de 2) Item: 4) Responsável pela análise: 6) Data limite para a análise: 8) Data ou periodicidade da revisão: Item e Função Modo de Falha Efeito(s) da Falha Sever. Causa(s) da Falha Freqüê ncia Controle Atual Detecção R P N Ação Recom endada Responsáv el e Data de Conclusão

21 1) Número do FMEA Número do documento que será usado para arquivo e rastreabilidade do documento. 2) Item sob Análise Identificação do sistema/subsistema/componente sob análise. 3) Modelo / Ano Indicação do modelo(s) e o ano que irá utilizar ou ser afetado pelo projeto (FMEA de projeto) em análise. 4) Responsável Indicação da pessoa e/ou área responsável.

22 5) Equipe Indicar as pessoas que compõem a equipe. 6) Data Limite Indicar a data limite para a finalização da análise. 7) Data Final Indicar a data que terminou a análise. 8) Data ou periodicidade da revisão Indicar a data ou a periodicidade para nova análise. 9) Página atual e o total de páginas Indicar qual a numeração da página atual e o total de páginas da análise.

23 A análise do FMEA deve contemplar principalmente: Os componentes de alto risco; As atividades a serem desenvolvidas para providenciar ações corretivas; As considerações especiais de teste, pontos de inspeção de qualidade, ações de manutenção preventiva, restrições operacionais, vida útil e outras informações pertinentes; As atividades necessárias para minimizar o risco de falha.

24 Definir Definir o Sistema Sistema e Seus Seus Requisitos Requisitos Analisar Analisar Funcionalmente Funcionalmente o Sistema Sistema Identificar Identificar os os Modos Modos de de Falha Falha Determinar Determinar a Causa Causa das das Falhas Falhas Determinar Determinar o Efeito Efeito das das Falhas Falhas Identificar Identificar os os Meios Meios para para Detectar Detectar as as Falhas Falhas Definir Definir a Severidade Severidade dos dos Modos Modos de de Falhas Falhas Definir Definir a Freqüência Freqüência dos dos Modos Modos de de Falhas Falhas Definir Definir a Probabilidade Probabilidade de de Detecção Detecção dos dos Modos Modos de de Falhas Falhas Analisar Analisar a Criticidade Criticidade dos dos Modos Modos de de Falha Falha

25 Definir Definir o Sistema Sistema e Seus Seus Requisitos Requisitos Estabelecer Estabelecer o nível nível para para análise; análise; Determinação Determinação a hierarquização hierarquização do do sistema sistema (subsistemas, (subsistemas, componentes componentes de de 3º 3º nível, nível, componentes componentes de de 4º 4º nível nível etc.; etc.; Estabelecer Estabelecer os os objetivos objetivos operacionais operacionais (primários (primários e secundários); secundários); Estabelecer Estabelecer os os limites limites dos dos esforços esforços ambientais ambientais e operacionais; operacionais; Delinear Delinear as as fases fases operacionais; operacionais; Caracterizar Caracterizar as as condições condições de de operação operação que que caracterizam caracterizam o sucesso sucesso da da operação operação do do sistema; sistema; Caracterizar Caracterizar as as macro-funções macro-funções do do sistema sistema e suas suas interfaces interfaces (texto, (texto, plantas, plantas, diagramas, diagramas, esquemas esquemas etc.; etc.; Qualificar Qualificar os os resultados resultados indesejados; indesejados; Identificar Identificar os os fatores fatores relevantes relevantes de de desempenho desempenho e eficiência. eficiência. Definir o Sistema e Seus Requisitos Definir o Sistema e Seus Requisitos Analisar Funcionalmente o Sistema Analisar Funcionalmente o Sistema Identificar os Modos de Falha Identificar os Modos de Falha Determinar a Causa das Falhas Determinar a Causa das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Probabilidade de Detecção dos Modos de Definir a Probabilidade Falhas de Detecção dos Modos de Falhas Analisar a Criticidade dos Modos de Falha Analisar a Criticidade dos Modos de Falha

26 SISTEMA SUBSISTEMA 1 SUBSISTEMA 2 COMPON. 11 COMPON COMPON. 121 COMPON SUBSISTEMA n COMPON. 1m COMPON. 12k... A quantidade de níveis depende do nível de detalhamento

27 Analisar Analisar Funcionalmente Funcionalmente o Sistema Sistema Detalhar Detalhar as as funções funções do do sistema; sistema; Decompor Decompor o sistema sistema em em blocos blocos operacionais operacionais principais principais e definir definir as as suas suas funções funções e recursos; recursos; Detalhar Detalhar as as atividades atividades de de manutenção manutenção refletindo refletindo a manutenibilidade manutenibilidade do do componente componente em em relação relação a funcionalidade funcionalidade do do sistema; sistema; Obs.: Obs.: estes estes dados dados servirão servirão para para subsidiar subsidiar a criação criação de de indicadores indicadores de de desempenho desempenho e a definição definição do do apoio apoio logístico logístico para para atendimento atendimento da da manutenção. manutenção. Indicar Indicar as as condições condições ambientais; ambientais; Registrar Registrar os os tempos tempos necessários necessários para para as as atividades, atividades, a necessidade necessidade de de equipamentos equipamentos etc.; etc.; Definir Definir as as interfaces interfaces entre entre os os blocos. blocos. Definir o Sistema e Seus Requisitos Definir o Sistema e Seus Requisitos Analisar Funcionalmente o Sistema Analisar Funcionalmente o Sistema Identificar os Modos de Falha Identificar os Modos de Falha Determinar a Causa das Falhas Determinar a Causa das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Probabilidade de Detecção dos Modos de Definir a Probabilidade Falhas de Detecção dos Modos de Falhas Analisar a Criticidade dos Modos de Falha Analisar a Criticidade dos Modos de Falha

28 Indica as relações físicas e funcionais entre os componentes que compõem o sistema em estudo. Controles (limitam( e governam a execução da função)... Energia Entradas Materiais Informações Definição da da Função... 3 Resultados Saídas Nível da Hierarquia Mecanismos (pessoas,( componentes, ferramentas e equipamentos) Método SADT Standard Analysis and Design Technique Pinto (2004)

29 Seletor de set-point Fonte: Pinto (2004) Sinal de 24 Vcc Manter o set-point de temperatura da água Sinal de Controle Trabalho Mecânico Sinal de 24 Vcc Regular a velocidade do motor elétrico Sinal Modulado 380 Vca 1- O PID (Proporcional Integral Diferencial) é uma forma refinada de controle, usada quando as mais simples se mostram insuficientes. Mais informações em ng/proc/pid1.asp Controle PID 1 Inversor de Freqüência Fornecer Trabalho Mecânico Motor Elétrico

30 Identificar Identificar os os Modos Modos de de Falha Falha Relembrando Relembrando >> >> MODO MODO DE DE FALHA: FALHA: é o modo modo pelo pelo qual qual os os elementos elementos do do sistema sistema falham falham para para realizar realizar sua sua função. função. O modo modo potencial potencial de de falha falha também também pode pode ser ser a causa causa de de um um modo modo de de falha falha em em um um componente componente de de hierarquia hierarquia superior superior ou ou o efeito efeito de de um um modo modo de de falha falha em em um um componente componente de de hierarquia hierarquia inferior. inferior. Exemplos Exemplos >> >> chave chave falha falha ao ao abrir, abrir, trincas trincas no no bloco bloco devido devido a esforço, esforço, AMV AMV trava trava ao ao ser ser acionado. acionado. Identificar Identificar todos todos os os modos modos de de falhas falhas potenciais, potenciais, tanto tanto no no componente, componente, como como nas nas interfaces, interfaces, devem devem ser ser identificados identificados e descritos descritos os os seus seus efeitos efeitos no no próprio, próprio, na na função função imediata imediata (nível (nível superior) superior) do do sistema sistema e na na operação operação do do sistema. sistema. Definir o Sistema e Seus Requisitos Definir o Sistema e Seus Requisitos Analisar Funcionalmente o Sistema Analisar Funcionalmente o Sistema Identificar os Modos de Falha Identificar os Modos de Falha Determinar a Causa das Falhas Determinar a Causa das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Probabilidade de Detecção dos Modos de Definir a Probabilidade Falhas de Detecção dos Modos de Falhas Analisar a Criticidade dos Modos de Falha Analisar a Criticidade dos Modos de Falha

31 Determinar Determinar a Causa Causa das das Falhas Falhas Esta Esta fase fase envolve envolve a análise análise do do processo processo ou ou produto produto de de modo modo a identificar identificar a(s) a(s) causa(s) causa(s) responsáveis responsáveis pela pela ocorrência ocorrência de de qualquer qualquer falha falha particular. particular. Técnica Técnica para para auxiliar: auxiliar: Diagrama Diagrama de de Ishikawa Ishikawa-- Diagrama Diagrama de de Causa Causa e Efeito. Efeito. Na Na medida medida do do possível, possível, lista-se lista-se cada cada causa/mecanismo causa/mecanismo de de falha falha que que possa possa ser ser concebido. concebido. Definir o Sistema e Seus Requisitos Definir o Sistema e Seus Requisitos Analisar Funcionalmente o Sistema Analisar Funcionalmente o Sistema Identificar os Modos de Falha Identificar os Modos de Falha Determinar a Causa das Falhas Determinar a Causa das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Probabilidade de Detecção dos Modos de Definir a Probabilidade Falhas de Detecção dos Modos de Falhas Analisar a Criticidade dos Modos de Falha Analisar a Criticidade dos Modos de Falha

32 Diagrama de Espinha de Peixe (Diagrama de Ishikawa) Utilizado para identificação estruturada de causas numa discussão aberta durante as reuniões. OPERAÇÃO MANUTENÇÃO causa causa causa causa causa causa causa MODO DE FALHA causa causa MATERIAL causa causa causa PESSOAL causa causa

33 Causas Típicas Especificação incorreta de material Vida útil inadequada Sobrecarga Lubrificação ineficiente Proteção insuficiente ao meio ambiente Fadiga Instabilidade elástica Deformação Corrosão Desgaste Mecanismos Típicos Modo de Falha Rolamento travado Efeito da Falha (local) Para da MK Causa da Falha especificação errada do lubrificante manutenção preventiva postergada qualidade do rolamento utilizado etc.

34 Determinar Determinar o Efeito Efeito das das Falhas Falhas Os Os efeitos efeitos potenciais potenciais de de falha falha são são definidos definidos como como aqueles aqueles defeitos, defeitos, resultantes resultantes dos dos modos modos de de falha, falha, que que são são percebidos percebidos pelo pelo cliente cliente interno interno e/ou e/ouexterno. externo. Em Em geral, geral, cada cada modo modo de de falha falha corresponde corresponde a um um efeito. efeito. Contudo, Contudo, podem podem haver haver exceções exceções onde onde um um modo modo de de falha falha provoca provoca mais mais de de um um efeito. efeito. Os Os efeitos efeitos devem devem ser ser avaliados avaliados em em todos todos os os níveis níveis da da hierarquia hierarquia do do sistema sistema e não não somente somente no no elemento elemento funcional funcional sob sob análise. análise. Da Da mesma mesma forma, forma, deve-se deve-se considerar considerar os os efeitos efeitos nos nos processos processos subseqüentes, subseqüentes, analisando analisando se se o consumidor consumidor da da próxima próxima cadeia cadeia poderá poderá ser ser afetado. afetado. Típicos Típicos efeitos efeitos potenciais potenciais de de falha falha são: são: ruído, ruído, operação operação errada, errada, condição condição visual, visual, olfativa olfativa e auditiva auditiva desagradável, desagradável, instabilidade, instabilidade, operação operação intermitente, intermitente, falta falta de de operação operação etc.. etc.. Definir o Sistema e Seus Requisitos Definir o Sistema e Seus Requisitos Analisar Funcionalmente o Sistema Analisar Funcionalmente o Sistema Identificar os Modos de Falha Identificar os Modos de Falha Determinar a Causa das Falhas Determinar a Causa das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Probabilidade de Detecção dos Modos de Definir a Probabilidade Falhas de Detecção dos Modos de Falhas Analisar a Criticidade dos Modos de Falha Analisar a Criticidade dos Modos de Falha

35 Identificar Identificar os os Meios Meios para para Detectar Detectar as as Falhas Falhas No No contexto contexto da da FMECA, FMECA, refere-se refere-se ao ao controle controle do do processo processoem em uso, uso, o qual qual pode pode detectar detectar a ocorrência ocorrência de de falhas falhas ou ou defeitos. defeitos. Entretanto, Entretanto, quando quando a FMECA FMECA está está dirigida dirigida para para o projeto, projeto, isto isto se se refere refere a existência existência de de qualquer qualquer característica característica de de projeto, projeto, tais tais como como indicadores, indicadores, equipamentos equipamentos de de medição medição ou ou procedimentos procedimentos de de verificação verificação que que irão irão resultar resultar na na detecção detecção de de modos modos potenciais potenciais de de falha. falha. Definir o Sistema e Seus Requisitos Definir o Sistema e Seus Requisitos Analisar Funcionalmente o Sistema Analisar Funcionalmente o Sistema Identificar os Modos de Falha Identificar os Modos de Falha Determinar a Causa das Falhas Determinar a Causa das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Probabilidade de Detecção dos Modos de Definir a Probabilidade Falhas de Detecção dos Modos de Falhas Analisar a Criticidade dos Modos de Falha Analisar a Criticidade dos Modos de Falha

36 Definir Definir a Severidade Severidade dos dos Modos Modos de de Falhas Falhas Severidade Severidade no no FMECA FMECA refere-se refere-se a seriedade seriedade do do efeito efeito ou ou impacto impacto de de um um modo modo particular particular de de falha. falha. São São associadas associadas às às classificações classificações valores valores numéricos, numéricos, ou ou pesos, pesos, que que quantificarão quantificarão cada cada análise. análise. Definir o Sistema e Seus Requisitos Definir o Sistema e Seus Requisitos Analisar Funcionalmente o Sistema Analisar Funcionalmente o Sistema Identificar os Modos de Falha Identificar os Modos de Falha Determinar a Causa das Falhas Determinar a Causa das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Probabilidade de Detecção dos Modos de Definir a Probabilidade Falhas de Detecção dos Modos de Falhas Analisar a Criticidade dos Modos de Falha Analisar a Criticidade dos Modos de Falha

37 De acordo com Ireson et al. (1988) a severidade pode ser classificada como: Catastróficas: podem provocar morte (de funcionários ou de usuários) ou perda da operacionalidade do sistema; Críticas: podem causar sérios ferimentos em funcionários e usuários ou provocar sérios danos ao sistema com possibilidade de degradação do nível de serviço; Marginais: podem causar pequenos ferimentos em funcionários e usuários, pequenos danos ao sistema com possibilidade de degradação do nível de serviço e Negligenciáveis: não podem causar ferimentos ou danos para o sistema, necessitando apenas de uma ação corretiva.

38 A norma BS-5760 classifica a severidade do efeito da falha, conforme exposto a seguir: Severidade 5: quando a falha provoca destruição ou degradação definitiva do equipamento, com parada da capacidade funcional do equipamento e possibilidade de perda de vidas humanas; Severidade 4: quando a falha danifica o equipamento, provocando de 40% a 80% de perda da capacidade do sistema e provoca grandes ferimentos a funcionários e usuários e danos a longo prazo;

39 Severidade 3: quando há degradação importante da funcionalidade do equipamento com aumento substancial do trabalho do operador, 10% a 40% de perda da capacidade do sistema e possibilidade de pequenos ferimentos com facilidade de recuperação das pessoas; Severidade 2: quando a falha provoca pequena degradação da condição funcional do equipamento, perda abaixo de 10% da capacidade do sistema e possibilidade de pequenos ferimentos à pessoas e Severidade 1: quando a falha não provoca efeito na capacidade funcional do equipamento e do sistema nem possibilidade de ferimento em pessoas.

40 Seixas (2001) e Lafraia (2001) classificam a severidade do efeito das falhas segundo a interferência desta no sistema: Negligenciável: não interfere no funcionamento do sistema, passando desapercebido pelo usuário; Baixa: tem um leve efeito sobre o sistema, podendo haver leve deterioração do desempenho; Moderada: o modo de falha pode provocar insatisfação do usuário/cliente; Alta: pode provocar a parada do sistema, sem violar a segurança ou normas regulamentares do governo e Muito alta: pode afetar a segurança do sistema ou não cumpre com as normas regulamentares do governo.

41 Exemplo de Ponderação por Pesos Negligente Severidade dos Efeitos dos Modos de Falhas Este modo de falha não tem qualquer efeito sobre o sis-tema. O usuário provavelmente nem irá notar a falha. Pesos 1 Baixa Moderada Alta Muito Alta Este modo de falha somente tem um leve efeito sobre o sistema. O cliente/usuário somente irá notar uma leve deterioração do desempenho do sistema. Este modo de falha irá provocar uma certa insatisfação do usuário/cliente. Este modo de falha irá provocar uma alta insatisfação do cliente, como por exemplo, um sistema inoperante. Sem, entretanto, violar a segurança ou normas regulamentares do governo. Este modo de falha afeta a função segurança do sistema ou não cumpre as normas regulamentares do governo. 2 a 3 4 a 6 7 a 8 9 a 10 Fonte: Seixas (2001)

42 Definir Definir a Freqüência Freqüência dos dos Modos Modos de de Falhas Falhas Neste Neste passo passo analisar-se-á analisar-se-á a freqüência freqüência com com que que ocorrem ocorrem as as falhas. falhas. São São associadas associadas às às classificações classificações valores valores numéricos, numéricos, associados associados à taxa taxa de de falhas, falhas, que que quantificarão quantificarão cada cada análise. análise. Definir o Sistema e Seus Requisitos Definir o Sistema e Seus Requisitos Analisar Funcionalmente o Sistema Analisar Funcionalmente o Sistema Identificar os Modos de Falha Identificar os Modos de Falha Determinar a Causa das Falhas Determinar a Causa das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Probabilidade de Detecção dos Modos de Definir a Probabilidade Falhas de Detecção dos Modos de Falhas Analisar a Criticidade dos Modos de Falha Analisar a Criticidade dos Modos de Falha

43 Em referência à freqüência das ocorrências do modo de falha, Ireson et al. (1988) a classificam como: nível A: freqüente; nível B: razoavelmente provável; nível C: ocasional; nível D: remota e; nível E: improvável. Seixas (2001) e Lafraia (2001) classificam a probabilidade de ocorrência de falha como remota, baixa, moderada, alta e muito alta.

44 Exemplo de Ponderação por Taxa de Falhas Freqüência de Ocorrência dos Modos de Falhas Pesos λ Remota Falhas são Improváveis 1 < 1 em 10 6 Baixa Poucas Falhas 2 a 3 1 em em em Moderada Falhas Ocasionais 4 a 6 1 em em 80 Alta Falhas Repetitivas 7 a 8 1 em 40 1 em 20 Muito Alta Falhas Quase Inevitáveis 9 a 10 1 em 8 1 em 2 Fonte: Seixas (2001)

45 Definir Definir a Probabilidade Probabilidade de de Detecção Detecção dos dos Modos Modos de de Falhas Falhas Refere-se Refere-se a probabilidade probabilidade que que as as características características de de projeto projeto e os os procedimentos procedimentos de de verificação verificação irão irão detectar detectar modos modos potenciais potenciais de de falha falha a tempo tempo de de prevenir prevenir uma uma falha falha a nível nível de de sistema. sistema. Quando Quando esta esta análise análise está está orientada orientada para para o processo, processo, refere-se refere-se a probabilidade probabilidade de de que que um um conjunto conjunto de de controles controles de de processo processo tem tem condições condições de de detectar detectar e isolar isolar uma uma falha falha antes antes que que esta esta se se transfira transfira para para o processo processo subseqüente subseqüente ou ou para para o cliente/consumidor cliente/consumidorfinal. final. Definir o Sistema e Seus Requisitos Definir o Sistema e Seus Requisitos Analisar Funcionalmente o Sistema Analisar Funcionalmente o Sistema Identificar os Modos de Falha Identificar os Modos de Falha Determinar a Causa das Falhas Determinar a Causa das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Probabilidade de Detecção dos Modos de Definir a Probabilidade Falhas de Detecção dos Modos de Falhas Analisar a Criticidade dos Modos de Falha Analisar a Criticidade dos Modos de Falha

46 Exemplo de Ponderação por Pesos Probabilidade de Detecção dos Modos de Falhas Muito Alta Procedimentos de verificação (PV) do projeto ou controle do processo (CP) em uso irão certamente detectar o modo potencial de falha. Pesos 1 a 2 Alta Moderada Baixa Muito Baixa Certeza de não Detectar PV ou CP tem uma boa chance de detectar um modo potencial de falha. PV ou CP pode detectar um modo potencial de falha PV ou CP provavelmente não irá detectar um modo potencial de falha. PV ou CP tem uma probabilidade muito baixa de detectar um modo potencial de falha. PV ou CP não irá detectar um possível modo potencial de falha. 3 a 4 5 a 6 7 a Fonte: Seixas (2001)

47 Analisar Analisar a Criticidade Criticidade dos dos Modos Modos de de Falha Falha A criticidade criticidade de de um um componente componente que que compõe compõe um um sistema sistema é uma uma medida medida de de sua sua importância importância no no funcionamento funcionamento do do mesmo. mesmo. Baseia-se Baseia-se na na análise análise das das condições condições operacionais operacionais dos dos componentes, componentes, objetivando objetivando a segurança segurança e a operacionalidade operacionalidadedo do sistema. sistema. As As normas normas MIL-STD-1629A MIL-STD-1629A e BS BS definem definem "criticidade" "criticidade" como como uma uma medida medida relativa relativa das das conseqüências conseqüências e a freqüência freqüência de de ocorrência ocorrência das das falha. falha. Estas Estas normas normas definem definem "análise "análise de de criticidade" criticidade" como como um um procedimento procedimento para para listar listar modos modos de de falha, falha, de de forma forma hierarquizada, hierarquizada, combinando combinando a influência influência da da severidade severidade e a probabilidade probabilidade da da ocorrência. ocorrência. Lafraia Lafraia (2001) (2001) define define análise análise de de criticidade criticidade ou ou análise análise de de risco risco como como o processo processo ou ou procedimento procedimento para para identificar, identificar, caracterizar, caracterizar, quantificar quantificar e avaliar avaliar os os riscos riscos e seu seu significado. significado. Definir o Sistema e Seus Requisitos Definir o Sistema e Seus Requisitos Analisar Funcionalmente o Sistema Analisar Funcionalmente o Sistema Identificar os Modos de Falha Identificar os Modos de Falha Determinar a Causa das Falhas Determinar a Causa das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Determinar o Efeito das Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Identificar os Meios para Detectar as Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Severidade dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Freqüência dos Modos de Falhas Definir a Probabilidade de Detecção dos Modos de Definir a Probabilidade Falhas de Detecção dos Modos de Falhas Analisar a Criticidade dos Modos de Falha Analisar a Criticidade dos Modos de Falha

48 A métrica RPN (Risk Priority Number) ou IR (Risk Index), utilizado na indústria automobilística, é dada por: RPN = Peso da Severidade x Peso da Freqüência x Peso de Detecção Cada um dos modos de falha identificados deve ser avaliado em termos da pior conseqüência potencial que possa resultar em uma classificação em termos de categoria de severidade. Ou seja, um determinado modo de falha pode ter várias conseqüências, e o mesmo deverá ser classificado pela classificação da conseqüência mais crítica de todas.

49 Pode-se criar uma classificação para qualificar o nível de criticidade de acordo com o resultado obtido no RPN. Um exemplo é proposto por Seixas (2001): FREQÜÊNCIA DE OCORRÊNCIA A B C D E V BAIXO IV MÉDIO ALTO MÉDIO ALTO CLASSIFICAÇÃO DA SEVERIDADE III II I Freq. de Ocorrência A - Muito Alta B - Alta C - Moderada D - Baixa E - Muita baixa Severidade I - Catastrófica II - Muito Séria III - Séria IV - Significante V - Pequena

50 Mesmo depois do término do mapeamento dos modos de falhas, necessita-se dar-se continuidade ao processo, atualizando-se os procedimentos, roteiros e rotinas de operação e de manutenção. Deve-se ainda confrontar-se as falhas potenciais registradas no FMEA com as que ocorrem no dia-a-dia, permitindo-se assim a reavaliação dos projetos existentes e correção de outros novos.

51 British Standard Institution. BS 5760: Reliability of Systems, Equipment and Components-Part 5. Guide to Failure Modes, Effects and Criticality Analysis (FMEA and FMECA) DEPARTMENT OF DEFENSE - UNITED STATES OF AMERICA. Military Standard MIL-STD-1629A: Procedures for Performing a Failure Mode, Effects and Criticality Analysis. EUA, Ireson, W.G. e Coombs C.F. Jr.. Handbook of Reliability Engineering and Management. Editora McGraw-Hill, ISBN X, USA, Lafraia, João Ricardo Barusso. Manual de Confiabilidade, Mantenabilidade e Disponibilidade. 374 pgs, Editora Qualitymark, ISBN , Rio de Janeiro, 2001.

52 Pinto, Luis Terbeck. Analisis de Falhas: Tópicos de Engenharia da Confiabilidade. Publicado em 06/01/2005 em Mantenimiento Mundial, Disponível em Capturado em 16/06/2005, novembro de Seixas, Eduardo de Santana. FMEA Failure Mode and Effect Analysis. Qualytek - Qualidade, Tecnologia e Sistemas LTDA, 2001.