Fmea for All

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The FMEA (Failure Mode and Effect Assessment), Evaluation of Failure Modes and Effect, is a methodology to evaluate the various possibilities of failure of a concept, system, process, machine, product or service. The scope of FMEA has changed over the time. Today incorporate the criticality assessment, before named FMECA. Over a structured matrix each failure mode has assigned probability rates concerning the severity of the failure consequences, the occurrence of such failure and the existing detection capability of the failure mode or related causes. These probability rates are based on a scale between 0 and 10. The overall probability of the failure mode is calculated by the product of the three ratios, getting the RPN (Risk Potential Number), establishing the risk level. The risk levels are prioritized and the FMEA team established actions in order to reduce one or more factors and decrease the criticality.
The FMEA allows deep knowledge of the systems, processes and products, prevents the occurrence of faults and reduces the impact of non-compliance. Lead objectively to structure and establish operation procedures for critical maintenance programs, provide inputs for process and products controlling plans, focused on prevention and cost optimization. The structuring of the various failure modes assists on contingency, securing and troubleshooting plans design.
As an application tool with simple and safe return, by processes and products reliability, it promotes organizational culture of continuous improvement, process and activities simplification allowing a safe base to Lean projects. Safety Engineering Maintenance and Reliability Centered programs used, for example, in aeronautical and automobile industries, use FMEA to mitigate the risk on certification systems.
The aim of this work is to get systematized information on FMEA and promote a simple and accessible way for no experts on FMEA development.
In organizations with processes already installed the P-FMEA is one that can bring a greater impact and kick-wins, once it goes across all products and services.

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Fmea for All

  1. 1. António Moreira, 24 jan 2013
  2. 2. » FMEA – Failure Mode and Effect Assessement» O que é?˃ Metodologia analítica de estruturação e prevenção de falhas e seus efeitos;˃ Ferramenta de análise potenciais falhas no sistema/produto/processo/serviço;˃ Hierarquização de falha/efeitos com a probabilidade de ocorrência;» O que não é?˃ Um método de resolução de problemas;˃ Um documento estático;˃ Um seguro contra falhas.2
  3. 3. » O que permite?˃ Garantir que os problemas potenciais foram considerados e tratadosdurante o desenvolvimento dum produto e/ou processo;˃ Deteção e diminuição da ocorrência de erros potenciais/reais e causas;˃ Aumentar a fiabilidade do produto ou processo;˃ Limitar os efeitos da falha e eliminar ou conter erros sistemáticos;˃ Ações de melhoria contínua suportada por dados e monitorizada;˃ Documentação do know-how;˃ Investir de modo estruturado e com critérios bem definidos;˃ Diminuição de custos e risco pela prevenção;˃ Melhoria satisfação do cliente, melhor imagem e vantagem competitiva.3
  4. 4. » A que se aplica?˃ Produtos novos ou existentes;˃ Tecnologias novas ou estabelecidas;˃ Processos a desenvolver, estabelecidos ou a robustecer;˃ Serviços, equipamentos, software, segurança, projecto,…» O que implica?˃ Compromisso da Gestão para a prevenção e visão de longo prazo;˃ Valorização do tempo e recursos gastos em atividades de planeamento;˃ Compromisso e disponibilidade;˃ Organização, disciplina e bom-senso.4
  5. 5. » Porque falha o FMEA?˃ Âmbito impreciso ou falta de plano de desenvolvimento do FMEA;˃ Falta de sistematização ou indefinição de funções ou fluxos;˃ Indefinição nos requisitos de desempenho da função em análise;˃ Não identificação de todos os modos de falha (mesmo os improváveis);˃ Confundir modos de falha com efeitos ou causas;˃ Otimismo nas classificações de risco;˃ Classificar pelo que parece em vez do que realmente é;˃ Incorreta interpretação das classificações;˃ Parar o processo sem definir ou rever o plano de ações;˃ Incapacidade de implementação de ações recomendadas.5
  6. 6. » Histórico˃ MILITAR – Após a 2ª grande guerra mundial+ MIL-P-1629, Nov.1949 – Procedure for performing failure mode effect andcriticality analysis, United States Military Procedure˃ AEROESPACIAL – Anos 60, Programa Apollo+ NASA, Ago.1966 – Procedure for failure mode, effects, and criticality analysis˃ AUTOMÓVEL – Anos 70+ Ford+ IATF – International Automotive Task Force– QS9000 e ISO TS16949– Manual AIAG FMEA (4ªed.Jun2008, Automotive Industry Action Group)– VDA (vol.4,cap.3,Dez2006), Volkswagen˃ INDÚSTRIAS VÁRIAS, Elétrica e Eletrónica, Transportes, Tecnologia avançada.6
  7. 7. » Tipos mais comuns de FMEA+ P-FMEA e D-FMEA˃ D-FMEA de Desenho, Projeto ou Produto+ Deteta– Potenciais avarias, defeitos, mau funcionamento;– Incumprimento das funções para que foi concebido;– Insatisfação com os requisitos explícitos e implícitos;– Problemas de segurança durante a utilização do produto;– Não cumprimento com requisitos regulamentares;– Redução do tempo de vida útil.7
  8. 8. » Tipos mais comuns de FMEA+ P-FMEA e D-FMEA˃ P-FMEA ou de Processo+ Deteta– Potenciais falhas na realização;– Incapacidade de cumprimento da função;– Redução da capacidade do processo em quantidade e robustez;– Paragens e microparagens;– Insatisfação do cliente;– Problemas de regulamentação, segurança e ambientais.8
  9. 9. » Como fazer?˃ Equipa+ 4 a 6 pessoas com conhecimentos específicos na sua área;+ outros elementos sem conhecimento direto do processo ou produto;+ questionar qual o propósito do sistema, desenho, processo ou serviço;+ o que espera o cliente;+ identificar funções /requisitos e tipos de falhas que possam ocorrer;+ os efeitos e possíveis causas das falhas;+ medidas de deteção e prevenção de falhas existentes ou em curso;+ avaliar o risco de cada causa de falha;+ estabelecer ações para diminuir os riscos e seguimento das mesmas;+ avaliação de resultados.9
  10. 10. » FASES10
  11. 11. » FASES11
  12. 12. » Onde registar?˃ Folha de cálculo para registo de:+ Funções e requisitos;+ Modos de falha (negação dos requisitos);+ Efeitos e causas;+ Controlos de prevenção (sobre as causas) ;+ Controlos de deteção (sobre os efeitos ou causas);+ Avaliação do risco (RPN - Risk Priority Number);+ Exequibilidade;+ Ações recomendadas;+ Resultados das ações;+ Eficácia e eficiência. 12
  13. 13. » Como começar?D-FMEA – Listas de peças, desenhos, resultados de ensaios e estatísticas de falhas do produtoP-FMEA e Fluxograma de processoFluxograma de Processo Processo: ………………………………………………………… Realizado por: ………………………………Área / Departamento / Secção / Posto Produto: …………………………………………………………… Analisado por: ………………………………………….…………………………….. Passo do processo: ………………………………………… Data: ………………/………/………ProcessoTransporteControloStockMateriais Processonúmerosequencial daetapaDescrição de todas as actividades unitáriassejam relativas a processo, transporte,controlo a armazenagem de materiais.Características dosmateriais ouequipamentosutilizadosCaracterísticasimplícitas nas váriasoperações doprocesso,condições ouprocedimentosMétodos de verificação quesejam relevantes para odesempenho das actividades,ferramentas, instrumentos demedição e ensaio, procedimentosou especificações.12n#EtapaDescriçãoA ctividadesCaracterísticasMétodos de controloLogotipoOrganização13
  14. 14. » D e P-FMEA14
  15. 15. » D e P-FMEAÁrea Empresa: Processo: Responsável:Departamento: Produto:Secção: Passo processo:ControlosPrevençãoOcrControlosDeteçãoDetAções aImplementar ouImplementadasSevOcrDetR.P.N.Eficiência EficáciaQue está a seranalisado?Quais asfunções,caraterísticas ourequisitosque devemsercumpridos?Como podenão sercumprida afunção ,caraterísticaou requisito?Que efeitoscada modode falhaprovoca?Quais ascausas queestão naorigem decada modode falha?Quefazemosparaprevenir aocorrênciados modosde falha?Que fazemospara detetaros modos defalha,causas ouefeitos?Que açõespodem sertomadasparadiminuir aseveridade/ocorrênciaou aumentara deteção?Que açõesserãoimplementadas?TRE - Total Risk Estimate Risco Total Inicial 21% Risco Total Final ou expectável 6%RPN (Risk Priority Number) - Severidade x Ocorrência x Deteção; RPN ≥ 100 => ações melhoriaSC - Caraterística Severa que deve ser revista. Para D-FMEA: Severidade <9 e Ocorrência >5 e Deteção >6; Para P-FMEA: Severidade entre 3 e 9 e Ocorrência >3CC - Caraterística Crítica com necessidade de atuação urgente. Severidade >8, aspetos relacionados com segurançaF - Exequibilidade da ação de melhoriaResultado das açõesCausasPotenciais daFalhaSituação actualR.P.N.AçõesRecomen-dadasResp. /Dept. eDataClass.F# RequisitoModo de FalhaPotencialEfeitosPotenciais daFalhaSevFunçãoFMEA - Análise dos Modos de Falha e EfeitosEquipa:Revisão N.º:Data inicial:Data revisão:Dinamizador do projetoConjunto de pessoas com competências em distintasáreas da empresaLogotipo da OrganizaçãoItem15
  16. 16. » Análise de causas raiz ou mais prováveis˃ Ferramentas de análise ou know-how tais como:+ Diagrama de pareto;+ Registo de falhas ou reclamações;+ Cartas de controlo;+ Auditorias;+ FTA - Fault Tree Analisys;+ Diagrama de Ishikawa (ou diagrama de causa-efeito);+ Brainstorming ou tempestade de ideias;+ Árvore dos porquês (ou técnica de 5 why), …16
  17. 17. » RPN – Risk Priority Number˃ Atribuição de índices de:+ Severidade;+ Ocorrência;+ Deteção.˃ Uso de tabelas predefinidas para severidade, ocorrência e deteção;˃ Hierarquização do RPN;˃ Gráfico de RPN por causa;˃ Avaliação de zonas (ruído / zona de atuação).17
  18. 18. Índice Severidade Critérios1 Mínima Sem efeito2 Muito pequenaMal se percebe que a falha ocorre, apenas notado por certos clientes. Defeito cosmético apenas notado porobservação atenta. Menos de 50% requer retrabalho.3 PequenaPequeno defeito cosmético. Menos de 100% pode requer retrabalho. Disrupções menores na linha deprodução.4 MenorPode ocorrer deterioração no desempenho ao longo do tempo. Defeito cosmético significativo. O produtorequer escolha e uma parte (<100%) requer retrabalho cosmético geral. Disrupções menores na linhaprodução.5 Menor a ModeradaLigeira deterioração no desempenho, apenas numa função não crítica, com leve descontentamento do cliente.O produto requer escolha e pode ser retrabalho a 100%. Disrupções na linha de produção.6 ModeradaDeterioração significativa do desempenho, numa ou mais funções não críticas, com descontentamento docliente. Pode ocorrer retrabalho em 100% do produto. Parte do produto (<100%) pode ser rejeitado.Disrupções na linha de produção.7 Moderada a AltaDeterioração significativa do desempenho com descontentamento do cliente. O produto tem de ser escolhidoe parte (<100%) é rejeitado. Disrupções maiores na linha de produção.8 AltaSistema ou produto não funciona (perda da função primária) e grande descontentamento do cliente . Oproduto tem de ser reparado ou rejeitado. Disrupções maiores na linha de produção.9 Muito AltaA falha afeta a segurança dos operários ou utilizadores e pode danificar equipamentos. Recolha de produtos.A falha ocorre com aviso prévio. Paragem de produção.10 ExtremaIdem anterior, afeta a segurança de pessoas ou equipamentos sem aviso prévio. Responsabilidade civil ecriminal.18
  19. 19. Índice Ocorrência de falhaTaxas possíveisde falhaDPMO* Sigma Cpk (paraprocessos)Remota.Processo capaz, centrado e com desenho excelente de margens.Muito Pequena.Processo capaz e bem centrado. Saídas ocasionais dos limites.Pequena.Defeitos relacionados com variação corrente.4 1 : 740 1.350 ≥4,50 ≥1,075 1 : 161 6.200 ≥4,00 ≥0,916 1 : 44 23.000 ≥3,50 ≥0,767 1 : 15 67.000 ≥3,00 ≥0,618 1 : 06 158.000 ≥2,50 ≥0,47Muito alta.Processo fora de controlo e não capaz.Inevitável.Processo fora de controlo e não capaz.* DPMO – Defects Per Million Operation (ppm)≥0,34Moderada. Processo em geral capaz, mas não centrado. Falhasocorrem esporadicamente, coexistindo variações regulares edesvios não corrigidos.Alta. Processo descontrolado e em geral não capaz. As falhas sãofrequentes.10 ≥1 : 2 500.000 <2,00 <0,349 1 : 03 310.000 ≥2,003 1 : 4.250 235 ≥5,00 ≥1,232 1 : 31.250 32 ≥5,50 ≥1,331 ≤1 : 340.000 3 ≥6,00 ≥1,5019
  20. 20. Índice Deteção Critérios Taxa deteçãoControlos existentes detetam as falhas.Bom programa de SPC com dados que suportam os resultados.2 Muito AltaOs controlos de processo são altamente capazes de detetar falhas. Existe programa de SPC com bons resultadosou as falhas são extremamente óbvias.>95%3 AltaControlos de processos capazes de detetar as falhas. Processos com boa capacidade de deteção de falhas e boafiabilidade.>90%4 Grande Controlos de processo capazes mas com possibilidade de erros humanos. >80%5 Moderada Os controlos de processo detetam as falhas. Há possibilidade significativa de erro humano. >70%6 Baixa Fraca possibilidade que os processos correntes detetem a falha. >60%7 Muito baixa Baixa probabilidade que os processos correntes detetem a falha. >50%8 Remota A deteção da falha é extremamente baixa. >40%9 Muito remota Certamente não será detetado. >30%10 Quase Impossível Capacidade de deteção desconhecida, como se não houvesse deteção. ≤30%1 Segura >99,5%20
  21. 21. » Análise de Criticidade˃ Ordenar os modos de falha tendo em atenção os seguintes critérios:+ caraterísticas críticas;+ caraterísticas severas;+ ordenação de RPN do mais alto ao mais baixo.˃ Conceito de custo estimado da falha(custo x probabilidade de ocorrência)para tomada mais consistente de decisões.21
  22. 22. » Prioridade das ações de melhoria:1º CC - Caraterística Crítica. Severidade >8, aspetos de segurança2º SC - Caraterística Severa. Severidade entre 3 e 9 e ocorrência >3(D-FMEA)2º SC - Caraterística Severa. Severidade <9 e ocorrência >5 e deteção >6(P-FMEA)3º Zona de atuação4º RPN ≥ 10022
  23. 23. » Seleção de ações de melhoria˃ Atribuição de F - Exequibilidade da ação de melhoria˃ Avaliação das ações de melhoria+ Eficácia, ∆ࡾࡼࡺ࢘ࢋ࢒ ൌ∑ ࡾࡼࡺ࢏࢔࢏ࢉ࢏ࢇ࢒ି ∑ ࡾࡼࡺࢌ࢏࢔ࢇ࢒ ࢕࢛ ࢋ࢞࢖ࢋࢉ࢚á࢜ࢋ࢒࢏࢏∑ ࡾࡼࡺ࢏࢔࢏ࢉ࢏ࢇ࢒࢏, impacto ≥ 30%+ Eficiência,ࡾࡼࡺ࢏࢔࢏ࢉ࢏ࢇ࢒ିࡾࡼࡺࢋ࢞࢖ࢋࢉ࢚á࢜ࢋ࢒ࡲ, maior valor => melhor ação+ TRE - Risco Total Estimado,∑ ࡾࡼࡺ࢏࢔࢏૚૙૙૙࢔ ࢞૚૙૙%, aceitável <17%23
  24. 24. Índice F Critério de exequibilidade de implementação das ações de melhoria1Recursos plenamente disponíveis, custo ou consumo de tempo irrelevantes, quase 100% de sucesso e improváveis efeitosindesejáveis.2Recursos muito abundantes, muito baixo custo ou consumo de tempo, muito alta probabilidade de sucesso e muito baixaprobabilidade de efeitos indesejáveis.3Recursos abundantes, baixo custo ou consumo de tempo, alta probabilidade de sucesso e baixa probabilidade de efeitosindesejáveis.4Moderada disponibilidade dos recursos necessários, custo, consumo de tempo, probabilidade de sucesso e probabilidade deefeitos indesejáveis5Fraca disponibilidade de recursos necessários e/ou custos altos e/ou consumo de tempo, e/ou fraca possibilidade de sucessoe/ou forte probabilidade de impacto indesejável.6Baixa disponibilidade de recursos necessários e/ou: custos elevados, consumo de tempo, baixa possibilidade de sucesso, altaprobabilidade de impacto indesejável.7Muito baixa disponibilidade de recursos necessários e/ou: custos elevados, consumo de tempo, muito baixa possibilidadesucesso, muito alta probabilidade impacto indesejável.8Remota disponibilidade de recursos necessários e/ou: custos muito elevados, consumo de tempo, remota possibilidade desucesso, elevada probabilidade impacto indesejável.9Muito remota disponibilidade de recursos necessários e/ou: custos quase inaceitáveis, consumo de tempo, quase nulapossibilidade de sucesso, quase máxima probabilidade de impacto indesejável.10Problemas de segurança ou não cumprimento de legislação e/ou: recursos necessários indisponíveis, inaceitáveis custos,consumo de tempo, nula probabilidade de sucesso, certa probabilidade de impacto indesejável.24
  25. 25. » Plano ações˃ Estabelecer um plano de ações atendendo a:+ O quê;+ Quem e quando;+ Como e com quê.» Revisão do FMEA˃ Rever sempre que ocorra uma mudança significativa;˃ Ações de melhoria estabelecidas;˃ Anualmente.25
  26. 26. » O FMEA serve como base aos Planos de ControloPermite:+ plano de controlo detalhado e consistente;+ evitar controlos redundantes e custos associados;+ controlos preventivos, para evitar a falha;+ controlar o processo, para evitar rejeitar produto ou parar fluxos.» FMEA – Ferramenta preventiva de falhas aoalcance de todos.26
  27. 27. Obrigado pela vossa atenção!Dúvidas?27

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