FMEA: como se faz e exemplos práticos

Ferramentas principais

escrito por Fulvio Boselli

9 de fevereiro de 2022

O que é a análise FMEA

A FMEA é utilizada para a análise sistemática do risco em sistemas ou processos complexos. O objetivo da aplicação é reconhecer, compreender, limitar e remediar potenciais fraquezas e riscos, evitando assim erros.

A FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) é uma análise orientada para a equipa que é utilizada para encontrar potenciais fontes de erros em produtos ou processos numa fase inicial, para reconhecer a sua importância e para os avaliar, a fim de derivar medidas preventivas adequadas para os evitar, se necessário. Desta forma, os elevados custos de controlo e de erro podem ser evitados ou significativamente reduzidos.

Esta metodologia permite

  • Identificar antecipadamente possíveis modos de falha ou defeito nos processos.
  • Os efeitos negativos sobre as instalações e os processos em caso de falha.
  • Planear estratégias para evitar as falhas/defeitos identificados ou minimizar os seus efeitos negativos.

A origem da análise FMEA

A análise FMEA foi utilizada pela primeira vez na década de 1940 pela Forças Armadas dos EUA para prever e minimizar os efeitos negativos em caso de falha operacional.

Uma vez terminada a Segunda Guerra Mundial, foi esquecida durante cerca de 20 anos, apenas para ser reavivada nos anos 60 pelaindústria automóvelque atravessava um período de grande competitividade e que, por isso, necessitava de sistemas para otimizar a produção e "vencer" a concorrência.

A metodologia FMEA

A análise FMEA é uma ferramenta que permite uma análise eficaz e exaustiva dos processosna perspetiva de contenção do risco de falha o defeitos.

"Modo de falhaIndica as formas pelas quais qualquer parte dos processos pode falhar. As falhas são erros ou defeitos, especialmente os que afectam o cliente final. As falhas/erros/defeitos podem ser potenciais ou reais.

"Análise de efeitosTrata-se da identificação das potenciais consequências de falhas, tanto ao nível dos procedimentos internos da empresa como ao nível da reputação da empresa junto do cliente.

Quando utilizar a análise FMEA

Idealmente, a análise FMEA deve ser utilizada durante as primeiras fases da conceção concetualização de um processo ou produto e, em seguida, durante o processo de conceção ou de reconcepção.

Esta análise é melhor utilizada na desenvolvimento de novos produtos e processos ou quando estas têm de ser modificadas e adaptadas. É adoptada a estratégia de evitar erros.

Isto significa que avaliações de risco mostrando em sub-áreas onde deve ser dada mais atenção ao prevenção de erros.

Este nível de sensibilização e a atenção conduzirá ao redução de erros melhorar a qualidade do produto enviado ao cliente.

Em pormenor, recomenda-se a utilização desta abordagem nos seguintes casos:

  • Quando um processo, produto ou serviço é concebido ou reformulado, após a implementação da função qualidade (QFD - Implementação da Função Qualidade)
  • Quando um processo, produto ou serviço existente é aplicado de uma nova forma.
  • Antes de desenvolver planos de controlo para um processo novo ou modificado.
  • Quando os objectivos de melhoria são planeados para um processo, produto ou serviço existente.
  • Quando se analisam as falhas de um processo, produto ou serviço existente.
  • Periodicamente, ao longo da duração do processo, produto ou serviço.

Para que serve a análise FMEA e quais são os seus benefícios?

Este tipo de análise refere-se a procedimentos de controlo para manter a saúde dos processos e das instalações de forma eficiente

É utilizado por consultores de gestão da qualidade ISO (ISO 31000) e especialistas em Gestão do risco para analisar todos os KRI (Indicador-chave de risco) que ponham em causa a estrutura organizativa.

A abordagem estruturada doAnálise FMEA ajuda a antecipar o potenciais falhas na produção ou conceção de um produto ou processo.

A análise FMEA permite identificar e dar prioridade às falhas com base na gravidade das suas consequências, na frequência com que ocorrem e na facilidade com que são detectáveis. Pode então tomar medidas para limitar ou evitar as falhas, começando pelas mais graves.

Eis as principais razões pelas quais muitas empresas utilizam a FMEA:

Aumento da eficiência empresarial

A análise FMEA aumenta a eficiência da empresa porque melhora os tempos de resposta do pessoal se as falhas previstas na análise se verificarem efetivamente.

Este aumento da velocidade de reação/prevenção permite limitar os efeitos das falhas, defeitos ou erros que possam ocorrer.

Menos custos de reparação

A análise FMEA permite que os equipamentos, máquinas e sistemas sejam abordados de forma proactiva. Prever quando uma máquina irá falhar, em vez de esperar que ela falhe e, assim, aumentar a probabilidade de futuras avarias, permite que a manutenção seja planeada no momento ideal.

Mais tempo de atividade

Uma máquina/sistema que se avaria atrasa a produção, o que aumenta as perdas comerciais. Os procedimentos programados pela Análise permitem que a equipa intervenha da forma correcta, o mais rapidamente possível. Desta forma, a equipa evita acrescentar erros humanos à avaria e diminui o tempo de espera pela intervenção para resolver a situação. Isto significa que o tempo de atividade aumenta.

Maior segurança para os trabalhadores

A segurança dos trabalhadores é uma prioridade para todas as empresas, mas as próprias empresas nem sempre estão conscientes de todos os riscos de segurança que existem nos seus vários departamentos. A análise FMEA permite identificar os riscos para a segurança dos trabalhadores e, em seguida, implementar medidas de segurança.

Aumentar a rapidez de resposta aos problemas

A análise FMEA permite que os problemas sejam resolvidos rapidamente, aplicando os procedimentos decididos e documentados na análise. A existência de métodos documentados ajuda todo o pessoal a saber exatamente o que fazer e quando, diminuindo drasticamente o risco de erros e melhorando a eficiência da empresa.

Indústrias que utilizam regularmente a FMEA

A FMEA traz benefícios a todas as empresas, em todos os sectores. Mas há sectores que a implementam mais do que outros e durante mais tempo, precisamente porque são sectores que já implementam estratégias de melhoria da eficiência empresarial há algum tempo. Nestes sectores, é possível saber porque é que esta análise foi implementada e quais os benefícios que está a trazer.

Desenvolvimento de software

A análise FMEA é frequentemente utilizada no sector do desenvolvimento de software, uma vez que se trata de um sector com grande concorrência e cujos produtos são utilizados por muitos utilizadores finais, onde os erros de produção podem, portanto, afetar a reputação da marca e, consequentemente, as vendas do produto.

A implementação de um sistema de análise FMEA permite-lhe melhorar o serviço ao cliente, produzir software fiável, reduzir o custo da qualidade, o custo e a densidade dos defeitos.

Produção

Há anos que as grandes empresas da indústria transformadora utilizam a análise FMEA para antecipar potenciais falhas na montagem e produção de produtos e para evitar acções colectivas, que também podem ser muito dispendiosas.

A utilização da análise FMEA permite a produção de produtos fiáveis e de alta qualidade que satisfazem as expectativas de qualidade dos clientes.

Transportes e logística

O sector dos transportes e da logística apresenta dificuldades inerentes à variabilidade natural dos sistemas de transporte. A análise FMEA permite antecipar os erros e tomar medidas para os evitar ou evitar as suas consequências, permitindo uma entrega fiável dos produtos.

O sector dos transportes e da logística também utiliza a análise FMEA para avaliar as cadeias de abastecimento, a fim de garantir um serviço de qualidade.

Agricultura

As empresas do sector agrícola recorrem à análise FMEA para avaliar os riscos ambientais, os riscos de produção, as falhas das máquinas e gerir a qualidade dos produtos.

Este facto é importante por razões ambientais, éticas e jurídicas.

Análise FMEA do projeto (DFMEA) vs. Análise FMEA do processo (PFMEA)

Existem dois métodos de análise FMEA:

  • A análise FMEA de projeto
  • A análise FMEA de processo

A principal diferença entre estes dois métodos é expressa pelos seus nomes. A metodologia Conceção da FMEA centra-se em criação de produtos fiáveisenquanto a metodologia FMEA de processo centra-se em desenvolvimento de processos fiáveis.

Embora possam ser utilizados de forma independente, são frequentemente utilizados em conjunto como parte do processo de análise de riscos e falhas de uma empresa. Isto deve-se ao facto de tanto a conceção do produto como os processos empresariais estarem em risco de falha e de erro, e de ambos contribuírem para a qualidade global da empresa.

Se uma organização está empenhada em implementar a melhoria contínua, deve utilizar ambos os tipos de análise FMEA, periodicamente.

Como é efectuada uma análise FMEA?

A realização de uma análise FMEA é um processo complexo que requer vários figuras profissionaise não apenas ao nível da direção e dos consultores.

Preparámos um Modelo de análise FMEA descarregável em ExcelPara o descarregar, vá para a sua área pessoal na secção de descarregamento. O modelo que preparámos é totalmente gratuito!

Antes de mais, vamos fazer uma lista de definições úteis para a análise FMEA:

  • RiscoO risco é a falha, defeito ou dano que pode ocorrer;
  • Gravidade (classificado em números de 1 a 10): a gravidade é o grau em que o risco (falha/falha/erro) pode prejudicar a empresa se ocorrer;
  • Probabilidade de ocorrência (classificada em números de 1 a 10): a probabilidade de ocorrência é a probabilidade de o risco acontecer, por exemplo, uma avaria que ocorre sempre que a máquina é ligada é muito provável, enquanto uma avaria que poderia acontecer mas nunca aconteceu é improvável;
  • Probabilidade de deteção (classificada em números de 1 a 10): a probabilidade de deteção é o grau de eficácia dos sistemas de controlo da empresa na deteção do erro/falha, caso este ocorra;
  • Prioridade de riscoA prioridade do risco é uma combinação da gravidade, da probabilidade de ocorrência e da deteção. Para obter a prioridade do risco, é necessário multiplicar o risco x a probabilidade de ocorrência x a probabilidade de deteção;
  • Intervenções de gestão dos riscosAs intervenções de gestão do risco são todas as intervenções que podem ser efectuadas para atenuar os efeitos do risco, caso este ocorra;
  • Intervenções para prevenir os riscosAs intervenções para prevenir os riscos são todas as intervenções destinadas a evitar a ocorrência de riscos;

Como é efectuada uma análise FMEA?

Análise FMEA - Etapa 1: Preparação da análise e seleção da equipa

O trabalho preparatório envolve a recolha e criação de todos os documentos necessários para a análise. Uma vez que a análise FMEA pode ser efectuada em qualquer ponto do processo de desenvolvimento e em qualquer processo de negócio, é muito importante incluir no processo de análise FMEA todos os que trabalham num determinado produto ou fazem parte de um determinado processo.

Há muitas vezes a tendência para ignorar o pessoal da produção, mas é precisamente na fase de produção que ocorrem mais frequentemente falhas, erros ou defeitos. É por isso que é muito importante envolver também o pessoal da produção.

Análise FMEA - Etapa 2: Recolha de dados para análise

Aquando da análise das falhas, todas as possibilidades de erro devem ser investigadas. É essencial dar a conhecer a todos os participantes o maior número possível de casos e toda a documentação necessária. Os documentos preparatórios devem incluir:

  • Mapa do processo
  • Diagrama de parâmetros
  • Diagrama de perímetro/bloco
  • Listagem de falhas históricas
  • Análise Pest/Pestel
  • Análise SWOT
  • Diagrama de Pareto
  • Diagrama de Ishikawa
  • Fluxogramas de processo
  • Não-conformidades detectadas
  • etc

Outro passo importante antes de iniciar uma análise FMEA é determinar o estado atual do produto/processo:

  • Requisitos a incluir
  • Pressupostos de conceção e/ou processo
  • Lista preliminar de materiais / componentes
  • Causas conhecidas de produtos de substituição
  • Causas possíveis das interfaces
  • Causas potenciais resultantes das escolhas de conceção
  • Possíveis causas de ruído e ambientes
  • FMEAs anteriores
  • Métodos de ensaio e controlo anteriores utilizados em produtos semelhantes

Também é importante, no caso de uma Análise de Conceção FMEA, trazer também um conjunto de documentação sobre a qualidade e os requisitos do cliente, de modo a ter sempre em mente quais os padrões em relação aos quais o produto deve ser avaliado.

Análise FMEA - Etapa 3: Definição de falhas, estimativa de efeitos e causas

O primeiro passo a dar pela equipa para iniciar uma análise FMEA é reunir-se para se concentrar no debate que se seguirá.

Em seguida, inicia-se um processo de brainstorming no qual são anotados os possíveis riscos associados aos diferentes temas em análise (um determinado processo, uma máquina, toda a empresa, um novo produto, etc.).

Será necessário sensibilizar todos os intervenientes para os problemas causados pelo insucesso, analisar os riscos e os problemas relacionados com os diferentes aspectos (segurança do pessoal, ineficácia, paragem da produção, custos da empresa, etc.) com os diferentes membros da equipa.

É necessário que todos estejam conscientes do que pode significar uma avaria num determinado processo ou instalação e quais os riscos associados

No final deste brainstorming, os riscos serão analisados individualmente.

Análise FMEA - Etapa 4: Priorização de falhas, identificação e classificação de falhas e danos

A todos os riscos identificados será atribuída uma pontuação de prioridade. Este sistema permitirá compreender exatamente quais são os riscos mais importantes e quais são os menos urgentes de corrigir.

IMAGEM FMEA 5 PASSOS

Esta pontuação será calculada através da multiplicação dos 3 valores abaixo indicados:

  • Probabilidade (P): Qual é a probabilidade de ocorrer algum tipo de erro ou de existir o risco de ocorrer um erro?
  • Gravidade (G) - Qual é o nível de gravidade, qual é o efeito da ocorrência do erro ou da ocorrência do risco?
  • Deteção (R): Qual é a probabilidade de a ocorrência do erro ser detectada durante os controlos, de modo a evitar que aconteça?

Formulário de compilação para calcular a classificação do risco

IMAGEM Exemplo de tabela de análise FMEA para avaliação do impacto RPN

Tabela de exemplo de análise FMEA para avaliação do impacto RPN - Headvisor Brescia, Bergamo e Milão

Análise FMEA - Etapa 5: Definir acções para prevenir e mitigar riscos

Uma vez estabelecidos os riscos e definidas as suas prioridades, é altura de identificar as acções preventivas e correctivas. Uma grande parte das acções preventivas consiste em compreender quais os riscos que não dispõem de sistemas de deteção e em implementar estratégias para os detetar.

  • Estratégias de prevenção de riscosAs estratégias de prevenção incluem todas as acções possíveis a tomar para evitar a ocorrência do risco. Um exemplo pode ser a programação da manutenção de uma máquina que tem avarias frequentes. Isto evita as avarias e, consequentemente, as paragens de produção;
  • Estratégias de gestão dos riscosTodas estas estratégias são orientadas para a gestão do risco quando este ocorre. Um exemplo seria a formação de pessoal qualificado para reparar uma máquina que está sempre a avariar;

É importante que a equipa se esforce por identificar pelo menos uma estratégia de prevenção e uma estratégia de gestão para cada risco identificado.

Análise FMEA - Etapa 6: Redefinição das prioridades dos riscos e encerramento da análise FMEA

Após a identificação dos sistemas de prevenção e gestão de riscos, é altura de redefinir as prioridades dos riscos e encerrar a Análise FMEA, comparando-a com as Análises FMEA anteriores (caso existam).

A comparação com análises anteriores serve para:

  • verificar se foi dada a devida importância a todos os riscos
  • verificar se foram atribuídas as pontuações adequadas
  • verificar se todos os sistemas de gestão/prevenção de riscos estão a ser aplicados
  • analisar a evolução dos riscos, dos processos ou da conceção de um novo produto ao longo do tempo

Uma vez efectuada a comparação, é correto fazer uma nova análise sobre a prioridade do risco: a partir do documento elaborado com todas as pontuações, é necessário analisar cada risco individual e rever a sua classificação de prioridade para garantir que está correcta.

Quando toda a equipa estiver de acordo, o documento FMEA é encerrado e partilhado com a direção.

Análise dos documentos FMEA pela direção

Os consultores e os gestores da empresa devem rever a análise FMEA para compreender os riscos identificados e rever as classificações de prioridade dos riscos.

Exemplo de análise FMEA

Vamos avaliar o risco através de um exemplo prático de uma tabela. No exemplo de FMEA que se segue, pretendemos descrever a gravidade de um erro de produção no fornecimento a um cliente.

As variáveis são o nível de risco de o cliente poder obter peças menos perfeitas, até graves prejuízos financeiros no caso de uma entrega estratégica e completamente errada.

Exemplo de FMEA - Determinação dos parâmetros de risco

Os parâmetros seguintes são determinados para cada erro/risco:

  • Probabilidade (P): Qual é a probabilidade de ocorrer algum tipo de erro ou de existir o risco de ocorrer um erro?
  • Gravidade (G) - Qual é o nível de gravidade, qual é o efeito da ocorrência do erro ou da ocorrência do risco?
  • Deteção (R): Qual é a probabilidade de a ocorrência do erro ser detectada durante os controlos, de modo a evitar que aconteça?

A cada uma destas três variáveis é atribuído um valor da seguinte escala de classificação:

IMAGEM Quadro de exemplo de análise FMEA para cálculo de RPN

Tabela de exemplo de análise FMEA para cálculo RPN - Headvisor Brescia Bergamo e Milão

Determinação do RPN - Número de Prioridade do Risco

A fim de exprimir e avaliar o risco potencial, é agora formado um Número de Prioridade de Risco (RPN). Aplica-se o seguinte:

  • RPN = P x G x R

Isto pode resultar em números de prioridade de risco entre 1 e 1.000.

Quanto mais elevado for o RPN, maior é a inaceitabilidade do erro ou do risco associado. O valor que o RPN expressa dificilmente pode ser derivado de um nível de diagnóstico automático, sendo antes derivado de avaliações subjectivas e calculado empiricamente.

Naturalmente, também depende do tipo de processo.

Ao analisar um processo crítico para a empresa, é certamente necessário selecionar parâmetros diferentes dos de um processo de apoio ou auxiliar.

O quadro seguinte apresenta uma possível avaliação de uma consequência prática da recolha dos parâmetros de um valor RPN:

Quadro de exemplo de análise FMEA para avaliação do impacto RPN

Tabela de exemplo de análise FMEA para avaliação do impacto RPN - Headvisor Brescia, Bergamo e Milão

Exemplo de FMEA de implementação de processos

No exemplo seguinte, foram detectados alguns elementos críticos que podem afetar a utilização da máquina e a perda de eficiência dos centros de torneamento de barras.

Os elementos de risco são tão diversos como as ferramentas, a montagem de ferramentas ou a utilização de matérias-primas incorrectas ou não conformes. Eis alguns exemplos:

  • Rotura do veio
  • Barra não alinhada
  • Diâmetro incorreto da barra
  • Qualidade incorrecta do aço Barrame
  • Montagem incorrecta da ferramenta
  • Mudança de turno
  • etc.

A análise está dividida em duas fases, a fim de detetar os pontos críticos na primeira parte (como descrito em pormenor acima) e a aplicação simultânea de todas as medidas correctivas necessárias. O resultado esperado é o acompanhamento da redução do risco com acções específicas.

Quadro de exemplo de análise FMEA para avaliação do impacto RPN

Tabela de exemplo de análise FMEA para avaliação do impacto RPN - Headvisor Brescia, Bergamo e Milão

No caso detalhado, a criticidade do material incorreto é reduzida através de uma dupla verificação, tanto pelo operador logístico como pelo operador da máquina, de modo a reduzir o risco de material incorreto graças à adoção de códigos de barras antes de ser colocado no automóvel.

Do mesmo modo, são pessoas de contacto habilitadas pela formação do pessoal em matéria de medição ou de inspeção visual da instalação. Esta responsabilidade é conseguida através da adoção de um formulário de Auto-Auditoria no final de cada montagem e com a indicação do nome e assinatura do responsável pela montagem. Isto aumenta o nível de controlo e identifica eventuais deficiências na gestão das responsabilidades do pessoal.

Este exemplo mostra como, após uma deteção inicial de problemas críticos, foi implementado um sistema de melhoria da eficiência com o envolvimento de diferentes pessoas de contacto (gestores de RH, fabricantes de ferramentas, pessoal de logística e operadores de máquinas), uma vez mais o sistema FMEA resultou na gestão de uma equipa coesa na procura de soluções partilhadas.

Considerações:

Repare-se que na coluna Gravidade (G) os valores não sofreram qualquer alteração. De facto, o nível de gravidade, embora atribuído subjetivamente, deve permanecer sempre o mesmo. Exceto nos casos em que entram em jogo factores contextuais estranhos, o nível de gravidade é a constante da análise.

Por outro lado, os elementos variáveis e de controlo que podem governar a eficiência através da análise FMEA são certamente o nível de Probabilidade (P) e Detetabilidade (R).

É precisamente sobre estes dois elementos que o processo de eficiência deve operar, reduzindo a variabilidade do processo (e operando assim sobre o fator de Probabilidade) e aumentando o controlo (para melhorar o fator de Detetabilidade).

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