Análise dos modos e efeitos de falha: qual a importância?

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As falhas representam improdutividade e atrasos na produção. Para evitar esse problema, é necessário realizar periodicamente as manutenções devidas em todos os equipamentos.

Existem técnicas e ferramentas de manutenção que permitem aprimorar essas operações, reduzindo ao máximo as possibilidades de falhas. Cabe ao supervisor de manutenção conhecer e aplicar as melhores estratégias para otimizar o trabalho.

Neste post, vamos tratar da análise dos modos e efeitos de falha, dois conceitos importantes para avaliações nesse âmbito. A análise dos modos de falha e seus efeitos é conhecida como FMEA, do inglês Failure Modes, Effects Analysis. Confira!

O que é análise dos modos?

A FMEA é uma metodologia que busca antecipar falhas e também as prevenir durante o ciclo de produção. Ela se divide em duas etapas: a análise dos modos e a análise dos efeitos.

A falha é, conceitualmente, a perda da função quando ela se faz necessária, logo o modo de falha é a forma como se verifica o dano causado. Portanto, analisar os modos de falha consiste na verificação das maneiras pelas quais acontecem as falhas no sistema.

Com isso, no caso de um estator, por exemplo, eles podem ser:

  • enrolamento danificado;
  • vibração excessiva;
  • rotor queimado;
  • rolamento travado;
  • falha de isolamento.

E o que é efeito de falha? 

Analisar os efeitos de falhas é verificar a importância de uma ocorrência específica, o nível de severidade dele e achar a causa do problema.

Os métodos para essa avaliação são descritos e comparados permitindo que os profissionais responsáveis pela manutenção escolham a ferramenta mais adequada para analisar as falhas e proponham a solução de menor custo e a mais eficaz. Assim, ao avaliar as falhas, é preciso saber como escolher e combinar ferramentas para chegar à conclusão mais acertada e, a partir disso, tomar uma ação.

Portanto, as ações corretivas e preventivas relacionadas à análise de falha devem satisfazer três questões:

  1. como essa ação corrige os efeitos de falha encontrados;
  2. como extingue a causa principal da falha;
  3. como torna mais fácil a identificação da falha em um momento futuro.

A causa principal é a causa raiz, a partir da qual as outras causas se desenvolvem, pois uma falha pode ser consequência de diferentes motivos que estão interligados entre si.

Qual a sua importância? 

Desenvolvida nos anos 1950, a FMEA foi um dos primeiros métodos estruturados de melhoria de confiabilidade. Passadas quase sete décadas, ainda é um método efetivo de excelente eficácia para reduzir a quantidade de falhas em um ciclo de produção.

A análise dos modos e efeitos de falha oferece muitos benefícios, entre os quais a redução de custos. Desse modo, os gastos com prevenção de falhas se tornam bem mais baixos que aqueles consumidos pelas medidas de correção quando os problemas já surgiram.

A prevenção é, na quase totalidade das ocasiões, mais barata que a correção. Assim sendo, com a economia, a empresa pode aplicar recursos financeiros em novos investimentos. Trata-se de uma estratégia flexível que assegura uma aplicação eficaz em diferentes cenários, com ótimo custo-benefício.

Outro benefício é o desenvolvimento de procedimentos que ajudam a reduzir os riscos, bem como oferece maior capacidade para validação e verificação de alterações nos processos.

A maior capacidade para verificar as falhas nos processos de maneira a evitar que os efeitos dessas falhas se tornem reais, causando sérios problemas, também é uma vantagem da FMEA.

A FMEA melhora a viabilidade dos sistemas, os quais passam a ser mais precisos e oferecem melhor lucratividade à empresa.

Vale lembrar que a FMEA é um recurso de elevada eficácia aplicado pela RCM (Reliability Centered Maintenance ou manutenção centrada na confiabilidade). A RCM consiste em uma estratégia de manutenção cuja finalidade é assegurar a confiabilidade e a integridade dos ativos de qualquer organização.

Quando se afirma que determinado equipamento é confiável, a tendência é que ele se mantenha dentro do que foi planejado, restringindo bastante as diferenças entre o trabalho executado e o trabalho planejado.

Como podem ser aplicadas as análises?

As categorias mais importantes de FMEA são FMEA de design e FMEA de processos. Portanto, em primeiro lugar a FMEA de design, foca principalmente, o produto, analisando componentes e sistemas. Logo, a outra categoria foca o processo, considerando problemas em seu planejamento e execução, sempre com a finalidade de melhorá-lo.

Outras categorias de FMEA são:

  • de sistema, com foco nas funções globais do sistema;
  • de serviços,  voltada para os processos de manufatura e montagem;
  • de software, destinada a analisar as funções do software.

Pode-se utilizar uma tabela bem simples que define pontos como:

  • os modos de falhas, ou seja, os possíveis problemas;
  • a severidade, isto é, a gravidade do problema;
  • a probabilidade de a falhas acontecer;
  • a defectibilidade, que é a probabilidade de detecção da falha.

Portanto, os três últimos pontos devem ser multiplicados para que seja determinado um grau de risco, o qual pode ser organizado para estabelecer prioridades.

A FMEA pode ser aplicada durante todo o ciclo de vida de um processo ou de um produto na identificação de prováveis falhas. A análise dos modos e efeitos de falha deve ser constantemente revisada.

Ferramentas que são utilizadas 

A FMEA faz uso de ferramentas específicas:

Diagrama de Ishikawa ou espinha de peixe

Trata-se de uma ferramenta gráfica utilizada na identificação de causas raízes que podem existir e de qual a categoria de mudanças no processo que representa a maior fonte de variação na saída.

Esse diagrama inclui uma espinha central e ramos que são semelhantes a um esqueleto de peixe. Os ramos são usados para definir as categorias de causas (por função do processo ou sequência). As prováveis causas são listadas e verificadas por meio de análises.

De forma básica, são seis as categorias de causas: máquina; mão de obra; medidas e dados quantitativos; método; meio ambiente/condições de operação e material.

Árvore lógica das falhas

É uma ferramenta que se propõe descobrir causas físicas, humanas e latentes de uma falha, ou seja, uma declaração do evento descreve a falha. Portando, com a finalidade de que a árvore lógica tenha êxito, é preciso descrever em detalhes as falhas funcionais.

Além disso, mapeando as falhas funcionais, pode-se desenhar uma árvore lógica conforme as ocorrências associadas às falhas. Em uma segunda etapa, os modos de falha são listados abaixo das descrições.

O processo se repete até que as raízes físicas sejam definidas. Depois devem ser realizadas outras interações para alcançar as raízes humanas e latentes.

Outras ferramentas

Existem também outras ferramentas, como:

  • o diagrama de Pareto, uma representação em gráfico dos problemas encontrados, hierarquizando do mais recorrente ao que menos ocorre;
  • os cinco porquês, uma estratégia para determinar a causa e os efeitos de determinada falha (uma primeira pergunta é feita, servindo de base para as perguntas subsequentes).

A análise dos modos e efeitos de falhas (FMEA) é uma estratégia de RCM que melhora a gestão de manutenção, desta maneira, ela permite que a fonte dos dados fique rastreável para manutenções e auditorias, já que é possível criar um grande banco de dados, transparente e preciso, sobre as falhas do ciclo de produção.

Para conhecer soluções de ECM e FMEA, entre em contato com a Engeman®, uma empresa que desenvolve um avançado software de controle de manutenção. Não perca tempo!

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