GESTÃO DA QUALIDADE F M E A. Página 1 de 20. Elaboração e Revisão: Prof. Beto Bassan

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1 Página 1 de 20 GESTÃO DA QUALIDADE F M E A Elaboração e Revisão: Prof. Beto Bassan BASSAN, Edilberto José. Gestão da Qualidade: FMEA, Análise dos Modos de Falha e seus Efeitos

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5 Página 5 de 20 GESTÃO DA QUALIDADE F M E A Abordagem inicial: Praticamente todas as empresas industriais se utilizam dos benefícios de técnicas, métodos e ferramentas da qualidade para solução de problemas. Os resultados são empresas cada vez mais competitivas e com mais velocidade no enfrentamento das situações. A indústria automotiva mundial é altamente competitiva e por isso requer um alto nível de qualidade do produto, excelente desempenho de produtividade, bem como a melhoria contínua. Segundo Lobo (2010, p.25), um Sistema de Garantia da Qualidade é um conjunto planejado de atividades, o qual se adiciona ao processo natural de fornecimento de um dado produto, com o objetivo de reduzir o risco de falhas. Dentro deste conceito citado por Lobo, podemos notar que uma organização que possui um sistema de gestão voltado para a qualidade, precisa ter profissionais que conheçam e atuem com ferramentas, técnicas e métodos apropriados para redução dos riscos de falhas sobre um processo e/ou produto. As empresas buscam profissionais que saibam trabalhar com metodologias que diminuam as chances de seus produtos e processos falharem, melhorando a qualidade de seus produtos e a confiabilidade de seus processos.

6 Página 6 de 20 FMEA A sigla FMEA significa Failure Mode and Effect Analysis, ou usando uma tradução adaptada para o português, podemos dizer Análise do Modo de Falha e seus Efeitos. Esta metodologia tem como princípio geral uma análise das falhas potenciais e propor ações de melhoria sobre o projeto de um produto ou sobre o projeto de um processo produtivo, ou seja, é uma ferramenta que auxilia em detectar falhas antes que elas ocorram. Os fabricantes de veículos solicitam que os seus fornecedores sejam certificados com a norma de gestão da qualidade para fornecedores do setor automotivo, conhecida como ISO/TS A ISO/TS é uma especificação técnica ISO, evoluída a partir da QS- 9000, que se alinha as normas e requisitos mundiais da indústria automotiva, possibilitando uma padronização na utilização das ferramentas da qualidade do setor. Ela especifica os requisitos do sistema da qualidade para a concepção/desenvolvimento, produção, instalação e manutenção de produtos automotivos. Esta especificação se alinha com as normas automotivas de sistema de qualidade. Na ISO/TS (QS 9000), a metodologia FMEA está especificada como sendo um dos documentos necessários para o fornecedor submeter um produto para a aprovação da montadora de automóveis. Segundo Toledo et al. (2014, p.295), o FMEA é um método que busca evitar que ocorram falhas no produto/processo decorrentes do projeto, por meio de análises das falhas potenciais e de propostas de ações de melhorias. Por isto esta Ferramenta auxilia na detecção de falhas antes que elas aconteçam.

7 Página 7 de 20 O FMEA é um método que busca evitar que ocorram falhas no produto/processo decorrentes do projeto, por meio de análises das falhas potenciais e de propostas de ações de melhorias, Ou seja, diminuir a probabilidade de ocorrer falhas em projetos de novos produtos ou processos. O FMEA foi desenvolvido na década de 1940, usado como um procedimento militar nos Estados Unidos para segurança, análise e criticidade de equipamentos. Posteriormente foi utilizado pela NASA em 1960 durante o programa Apollo. Na década de 1970 então as indústrias automotivas passaram a utilizar este método para garantir a qualidade desde o projeto dos seus produtos, assim como no desenvolvimento de fornecedores de peças. Na indústria, abordaremos a seguinte classificação: FMEA de produto: nesta modalidade devem ser consideradas as possíveis falhas que podem ocorrer sobre um produto. O objetivo é evitar falhas no produto que sejam decorrentes do projeto. FMEA de processo: nesta modalidade devem ser consideradas as possíveis falhas que podem ocorrer no planejamento e na execução de um processo produtivo. O objetivo é evitar falhas do processo, onde a base de análise está sobre o produto em relação as suas especificações. Podemos notar que o FMEA é usado para reduzir a probabilidade da ocorrência de falhas em projetos de novos produtos e/ou processos. Para a análise, o recomendado é formar uma equipe de pessoas especialistas ou que tenham algum conhecimento prévio sobre o tipo de produto, tipo de processo, tipo de possíveis falhas e tipo de possíveis causas.

8 Página 8 de 20 Então será avaliado os riscos de cada item de acordo com requisitos específicos, e na sequência são tomadas as ações necessárias para redução dos riscos em acontecer a falha. Estas ações podem estar relacionadas com evolução no projeto do produto/processo, melhorias na detecção de defeitos, medidas de prevenção, poka-yokes, ações sobre os processos e máquinas, etc... Para a construção e revisão de um FMEA, recomenda-se o uso de algumas Ferramentas e Métodos da Qualidade. Vamos apenas citar alguns exemplos.... Brainstorming;. Diagrama de Causa e Efeito;. 5 Porquês;. 5W2H;. PDCA;. Gráfico de Pareto;. Árvore de Falhas;. Etc... FMEA é uma ferramenta que estimula o trabalho em equipe. Ela possibilita ganhos motivacionais obtidos a partir da colaboração e o comprometimento das pessoas. A dificuldade encontrada na elaboração da FMEA reside no fato de que, às vezes, as empresas não possuem uma base histórica de dados para uma avaliação mais objetiva. As análises FMEAs podem precisar de dados históricos e informações importantes de projetos similares anteriores (capitalização de experiência). Analisar se ocorreram mudanças nas falhas após melhorias nos processos. Isto é fundamental para garantir a qualidade das análises em um processo de melhoria contínua.

9 Página 9 de 20 Etapas para elaboração do FMEA: Planejamento: descrição dos objetivos e da abrangência da análise, identificação do produto/processo que será analisado, formação da equipe de trabalho, realização de um cronograma de reuniões, preparação de documentação, verificação se há algum FMEA similar anterior (capitalização de experiência), etc... Análise de potenciais falhas: início do preenchimento do formulário de FMEA, função do produto/processo, características do produto/processo, tipos de falhas potenciais, efeitos das falhas, causas possíveis, controles definidos (atuais), etc... Obs.: nesta etapa recomenda-se o uso de algumas ferramentas de apoio, por exemplo, Diagrama de Causa e Efeito, Brainstorming, 5 Por quês, etc... Melhoria sobre as potenciais falhas: criação da lista de todas as ações de melhoria para redução dos riscos levantados, priorização das ações de acordo com os índices de severidade/ocorrência/detecção, etc... Estas ações podem ser de prevenção total (poka-yokes, mudança sobre o processo, alteração no projeto, etc...), ou medidas de redução da ocorrência das falhas, ou mesmo o aumento na possibilidade de detecção. Obs.: nesta etapa recomenda-se o uso de algumas ferramentas de apoio, por exemplo, Diagrama de Causa e Efeito, Brainstorming, 5W2H, PDCA, etc... Continuidade: a metodologia FMEA não serve apenas durante o projeto, mas sim durante toda a vida útil do produto/processo. Isto significa de mesmo após a realização do FMEA, este deve ser revisado quando houver uma necessidade ou atribuição significativa que leve a tomada de medidas importantes. Esta continuidade pode garantir projetos similares futuros através da análise sobre FMEAs já realizados (capitalização de experiência).

10 Página 10 de 20 Índices S.O.D. : Para a análise S.O.D, o recomendado é formar uma equipe de pessoas especialistas ou que tenham algum conhecimento prévio sobre o tipo de produto; tipo de processo, tipo de possíveis falhas e tipo de possíveis causas. Então serão avaliados os riscos de cada item de acordo com requisitos específicos, e depois são tomadas as ações necessárias para redução dos riscos em acontecer a falha. Os modos de falha são priorizados de acordo com o RPN (risk priority number), também chamado de NR (Nível de Risco), que é produto da frequência de Ocorrência, Severidade e Detecção. Severidade (S) gravidade (em termos de efeito) da falha; Ocorrência (O) frequência de incidência da falha; Detecção (D) capacidade da organização em detectar a falha antes que ela chegue ao usuário. Geralmente, utiliza-se a escala de 1 a 10 para hierarquizar os itens analisados pelo FMEA.

11 Página 11 de 20 Segundo Lobo (2010, p.146), seguem três tabelas de recomendação para a aplicação dos Índices a serem utilizados em um FMEA, sobre a Severidade, Ocorrência e Detecção: Índice Severidade Tabela sugerida de critérios para Índice de Severidade: Critério 1 Mínima O cliente mal percebe que a falha ocorre Pequena Moderada Alta Muito alta Ligeira deterioração no desempenho com leve descontentamento. Deterioração significativa no desemprenho de um sistema com descontentamento do cliente. Sistema deixa de funcionar e há grande descontentamento. Idem ao anterior, porém afeta a segurança. Tabela sugerida de critérios para Índices de Ocorrência: Tabela1 Índice Ocorrência Critério 1 Mínima 1: : Pequena 3 1: Moderada 1: :400 1:80 7 1:40 Alta 8 1:20 9 1:8 Muito alta 10 1:2 Tabela 2 Índice Detecção Tabela sugerida de critérios para Índices de Detecção: Critério 1 Muito grande Certamente será detectado. 2 3 Grande Grande probabilidade de ser detectado. 4 5 Moderada Provavelmente será detectado Pequena Provavelmente não será detectado Muito pequena Certamente não será detectado. Tabela 3

12 Página 12 de 20 Obviamente estas tabelas, seus valores e critérios são somente em caráter sugestivo, ou seja, é apenas uma recomendação. Cada empresa pode fazer outras opções de critérios e valores de acordo com suas necessidades ou requisitos específicos, lembrando que isto deve estar claro em seus procedimentos ou instruções de trabalho. Um exemplo são as recomendações do IATF 4ª edição. O nível total do índice é gerado pela multiplicação dos subindices: Nível de Risco Total = Nível de Severidade x Nível de Ocorrência x Nível de Detecção Assim, através desta multiplicação, é possível priorizar as ações mais importantes. Observação.: sempre que houver índices altos para Severidade, estes também devem ser priorizadas, visto que envolvem itens de segurança. Importante: Independência da análise S.O.D. Os índices S.O.D devem ser avaliados separadamente! Isto é, cada índice deve ser visto de maneira individual. Se você tem um índice de Severidade importante, deve inserir o valor correspondente, mesmo que a probabilidade de detecção do problema seja alta.

13 Página 13 de 20 O FMEA passa por: Definir o produto/processo que será analisado; Definir a equipe, priorizando os aspectos multidisciplinares; Definir o modo da falha; Identificar seus efeitos; Identificar sua causa principal e outras causas secundárias; Priorizar as falhas através do nível de risco; Agir através de ações preventivas; Definir o prazo e o responsável pela ação preventiva; Recalcular os novos níveis de risco; Revisar documentos relacionados (Plano de Controle, IT s, etc...) Formulários para a construção de um FMEA: As indústrias geralmente possuem os seus próprios formulários para a realização de FMEA, de acordo com as suas necessidades. Entretanto algumas informações mínimas devem constar para que a elaboração do método seja eficiente. Na tabela 4, a seguir, temos um exemplo conceitual com os campos que um formulário de FMEA deve ter como recomendação ou base mínima:

14 Página 14 de 20 ANÁLISE DE MODOS DE FALHAS E EFEITOS Nome da Peça/Processo: FMEA de Produto Equipe: Código da Peça/Processo: FMEA de Processo Data Inicial: Data da última revisão: Página: / / / / de Descrição do produto ou processo Funções do produto ou processo Tipo de falha potencial Efeito da falha potencial Causa da falha potencial Controles atuais Índice atual Ações recomendadas Ações Implantadas Indice após a implantação das melhorias Severidade Ocorrência Detecção Total Responsável Severidade Ocorrência Detecção Total Tabela 4

15 Página 15 de 20 A elaboração de um FMEA consiste na formação de uma equipe de trabalho com conhecimentos sobre o tema, na identificação do produto e seus processos de manufatura, assim como suas funcionalidades, e na análise dos tipos de falhas que podem ocorrer. Após isto analisa-se os efeitos que estas falhas podem gerar, quais as estimativas de riscos em severidade, ocorrência e quais são as possíveis detecções e controles que estão estabelecidos. Com base nesta avaliação são estabelecidas ações de melhoria e então é feita nova avaliação estimativa de severidade, ocorrência e detecção. Tudo deve ser registrado. Toledo et al. (2014, p.300), cita que: Deve-se ter em mente que a análise FMEA é muito mais do que apenas preencher formulário: seu verdadeito valor está na discussão, na reflexão e na aprendizagem dos membros do grupo em relação às falhas potenciais do produto ou processo e às ações de melhoria propostas pelo grupo. Um FMEA é, portanto, uma metodologia que registra informações sobre possíveis falhas dos produtos e processos, gera debates sobre ações necessárias, aumenta o conhecimento entre os membros, reduz custos através da prevenção, gera melhorias, aumenta a confiabilidade, etc... Segundo Toledo et al. (2014, p.307), a prevenção é um dos benefícios do FMEA, e um dos pontos mais importantes para o sucesso na implantação de um programa de FMEA é realizá-la no momento adequado.

16 Página 16 de 20 Após a aplicação, o FMEA deve se transformar em um documento vivo, que deverá ser atualizado sempre que necessário, visto que, ao longo do tempo... Mudam/evoluem os critérios de percepção da qualidade do cliente; Mudam os fornecedores; Mudam/evoluem as aplicações (uso) do produto pelo cliente; Aprende-se por meio dos feedbacks das Assistências Técnicas; Podem surgir novas falhas que antes não eram conhecidas/previstas; Etc... FMEA é um documento dinâmico que com o passar do tempo sofre revisões e melhorias. Por isto é muito importante que esta documentação tenha o máximo de informações possíveis. Os princípios básicos a serem seguidos para que as mudanças sejam efetivadas são: Enfrentar a realidade, o que deve ser revisto permanentemente; Concentrar-se em contextos estratégicos, objetivando onde o retorno é maior; Agir com assertividade, pois o que sustenta a mudança é a assertividade, porém endossada pela voz do cliente; Definir o escopo com inteligência, concentrando esforços nos setores mais importantes da organização; Preparar o terreno para a mudança, trabalhando sempre para se obter o consenso.

17 Página 17 de 20 Ao trabalhar com a análise FMEA a empresa tende a: Realizar um processo produtivo com maior qualidade; Trabalhar com maior confiabilidade e segurança; Trabalhar com menor custo e menores avarias; Diminuir a probabilidade de falhas nos processos e produto. Um FMEA deve conter ações relacionadas com a evolução no projeto do produto/processo, melhorias na detecção de defeitos, medidas de prevenção, pokayokes, ações sobre os processos e máquinas, etc... O FMEA foi concebido com o objetivo de ser um mecanismo de prevenção e não como um mecanismo de atuação pós falha. Porém existem empresas que criam esta ferramenta somente na fase série, como apoio na solução de problemas e suas causas. Pode-se aplicar uma Análise FMEA sobre as seguintes situações: Para diminuir a probabilidade da ocorrência de falhas em projetos de novos produtos; Para diminuir a probabilidade da ocorrência de falhas em projetos de novos processos; Para diminuir a probabilidade de falhas potenciais, ou seja, falhas que ainda não tenham ocorrido; Para aumentar a confiabilidade de produtos ou processos (*mesmo que já em operação, por meio das falhas que já ocorreram). Em relação a um modo de falha, deve-se levar em conta: Função não realizada; Função realizada parcialmente; Função intermitente; Função degradada; Função exagerada.

18 Página 18 de 20 Em relação ao Efeitos, pode-se fazer a seguinte reflexão: - Pequena insatisfação do cliente; - Moderada insatisfação do cliente; - Grande insatisfação do cliente; - Não atendimento a Segurança ou Leis. Obs.: Estes Efeitos devem ser considerados durante sua reflexão sobre tabela de Severidade. Deve-se buscar identificar todas as Causas que contribuem para o modo de falha, independentemente da origem. Alguns exemplos: - Erros de projeto/concepção do produto; - Não conformidades do fornecedor; - Erros na concepção do processo; - Falhas e/ou variações no processo; - Mau uso pelo cliente; - Interferências do meio ambiente; - Etc... Sobre as estimativas de Ocorrência, pode-se analisar as seguintes situações: - O produto ou componente novo é semelhante a outro já existente? - Qual a experiência com peças similares? - Qual o histórico existente sobre peças similares? - Qual a função das modificações feitas?

19 Página 19 de 20 Para a Detecção, os controles de projeto também devem ser levados em conta: - Testes de Rodagem; - Estudos estatísticos; - Testes de Laboratório; - Simuladores; - Testes sobre Protótipos; - O Plano de Controle; - Etc... Em síntese, a aplicação do FMEA pode proporcionar: - Uma forma sistemática de catalogar informações sobre falhas; - Aumento do conhecimento sobre os problemas e suas causas; - Discussão e planejamento de ações de melhoria; - O devido monitoramento sobre as situações de maior relevância; - Redução de custos através da prevenção de falhas; - O benefício de incorporar dentro da organização a cultura e a atitude da prevenção, do trabalho em equipe e do foco no cliente.

20 Página 20 de 20 Referências: Portal APQP, Advanced Product Quality Planning. Disponível em Acessado em Portal IATF, International Automotive Task Force. Disponível em Acessado em Portal IQA, Instituto da Qualidade Automotiva. Disponível em Acessado em Portal FMEA. Disponível em: Acessado em Portal Qualidade. Disponível em: Acessado em Portalbetobassan. Disponível em: FMEA. Acessado em CAMPOS, Vicente Falconi. TQC Controle da Qualidade Total. 9ª ed. Nova Lima: Editora Falconi, LOBO, Renato Nogueirol. Gestão da Qualidade. 1ª ed. São Paulo: Érica, PALADINI, Edson Pacheco et al. Gestão da Qualidade, teoria e casos. 2ª ed. Rio de Janeiro: Elsevier, PPAP, Processo de Aprovação de Peças de Produção. Disponível em ppap.com.br. Acessado em TOLEDO, José Carlos, et al. Qualidade: gestão e métodos. Rio de Janeiro: LTC, 2014.