Apostila de FMEA ENGETELES.pdf

Analise dos Modos
e Efeitos de Falha

❖ SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 1
1.1. O que é o FMEA.......................................................................................... 1
1.2. Qual o objetivo do FMEA.............................................................................. 2
1.3. Tipos de FMEA ................................................................................................ 3
1.4. FMEA de Processo (PFMEA).......................................................................... 4
1.4.1. Fluxograma - FMEA de Processo............................................................ 5
2. PROCESSO DE ELABORAÇÃO DO FMEA........................................................... 6
2.1. Seleção da equipe ....................................................................................... 6
2.1.1. Responsabilidade da Gerência ............................................................ 7
2.1.2. Responsabilidade da Supervisão .......................................................... 7
2.1.3. Responsabilidade do Coordenador do FMEA..................................... 7
2.2. Definição dos padrões ................................................................................. 8
2.3. O que é um Sistema?.................................................................................... 9
2.3.1. Os limites físicos........................................................................................ 9
2.3.2. Os limites operacionais ..........................................................................12
2.4. O que é uma função no sistema?..............................................................12
3. DINÂMICA DE FALHAS......................................................................................13
3.1. O que é Falha?.............................................................................................14
3.3. Curva PF ........................................................................................................18
3.4. Falhas Potenciais x Falhas Funcionais.........................................................19
3.5. O que é Modo de Falha..............................................................................21
3.6. O que é Efeito de Falha?.............................................................................23
4. NÚMERO DE PRIORIDADE E RISCO (RPN) ........................................................24
4.1. Como Quantificar a Severidade da Falha................................................25
4.2. Como Quantificar a Ocorrência da Falha?..............................................26
4.3. Como Quantificar a Detecção da Falha?................................................27
4.4. Exemplo - Formulário para Elaboração do FMEA.....................................28
4.5. Etapas para Elaboração do FMEA.............................................................29
4.6. Ações Preventivas/Preditivas de Acordo com o RPN ..............................31
5. FERRAMENTAS DE ENGENHARIA DE MANUTENÇÃO E CONFIABILIDADE
COMPLEMENTARES AO FMEA.................................................................................33

5.1. Análise RAM - Confiabilidade, Disponibilidade e Mantenabilidade ......34
5.1.1. Engenharia de Manutenção atuando na Confiabilidade (R)..........36
5.1.2. Engenharia de Manutenção atuando na Disponibilidade (A) ........37
5.1.3. Engenharia de Manutenção atuando na Mantenabilidade (M) ....38
5.2. Árvore de Falhas...........................................................................................39
5.2.1. Simbologia ..............................................................................................39
5.2.2. A Relação entre a Árvore de Falhas e o FMEA ..................................40
5.2.3. Exemplo de Árvore de Falha para uma Escavadeira Hidráulica .....41
5.3. Diagrama de Blocos de Confiabilidade....................................................42
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................44
ANEXO I – EXEMPLO DE FMEA/PLANILHA (EQUIPAMENTOS MÓVEIS).................44
ANEXO II – EXEMPLO DE FMEA/PLANILHA (EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS).........45
ANEXO III – EXEMPLO DE FMEA/PLANILHA (EDIFICAÇÕES) .................................46

1
1. INTRODUÇÃO
Identificar problemas de produção parece ser uma tarefa básica. Em
qualquer processo produtivo, é sabido que a fábrica está cheia de problemas.
E na maior parte das vezes um problema traz consigo outro problema,
antecedente ou consequente.
A maior parte dos esforços até hoje foi concentrada para a detecção de
falhas e sempre se deu pouca importância à prevenção. Os motivos para isso é
que as organizações que previnem uma falha passam sem ser notados, sem a
devida valorização quanto aqueles que encontram a causa de uma falha.
Ao se analisar um pouco, chega-se à conclusão de que só haverá
problemas hoje porque não foi tomado ações preventivas anteriores. As ações
preventivas tendem a mitigar as ações corretivas, e atualmente já se valorizam
mais os grupos e pessoas que atuam com antecedência às falhas.
Visando melhorar continuamente a qualidade e minimizar os custos de
serviços e produtos, se tornando cada vez mais competitivo, obtendo com isso
atender cada vez mais as exigências dos clientes, está acontecendo mais
comumente nas empresas técnicas estatísticas para prevenção, detecção e
controle das falhas.
1.1. O que é o FMEA
A siglo FMEA (FAILURE MODES AND EFECTS ANALYSIS) é uma técnica que
visa conhecer e antecipar a causa e o efeito de cada modo de falha de um
sistema ou produto. É muito utilizada por áreas como Projeto de Produto e
Engenharias de Manufatura e muito aplicada no segmento automotivo.
Segundo a norma IMCA M 166, o FMEA é uma ferramenta reconhecida
como uma função essencial no esboço do produto desde o conceito até a
desenvolvimento de todo tipo de equipamento possível. É comumente definido
como “Um processo sistemático para identificar possíveis falhas de projeto e
processo antes deles ocorrem, com a intenção de eliminá-los ou minimizar o
risco associado eles". Os procedimentos de FMEA baseiam-se em padrões de
engenharia de confiabilidade indústria, militar e comercial.
Ainda segundo a norma, o FMEA é um método qualitativo de análise de
confiabilidade que envolve o estudo dos modos de falhas que podem existir
para cada item, e a determinação dos efeitos de cada modo de falha sobre
os outros itens e sobre a função específica do conjunto.
A Military Standard (MIL-STD 1629A) (1980), identifica como sendo um
procedimento pelo qual cada modo de falha potencial em um sistema é
analisado para determinar os resultados ou efeitos no sistema e para classificar
cada modo de falha potencial de acordo com a sua severidade.

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O FMEA tornou-se o procedimento padrão em várias indústrias para definir
e documentar todos os modos de falhas potenciais em um sistema, um estudo
do FMEA envolve a identificação sistemática dos seguintes aspectos, para cada
função de um determinado setor.
O FMEA pode ser usada também como ferramenta de interação para
identificar a importância das características do produto e do processo e suas
funções e os efeitos da falha. Em resumo o FMEA é uma técnica que procura
listar todas as possíveis falhas (de produto ou do Processo) e suas causas para
que sejam analisadas e tomadas as ações preventivas necessárias.
1.2. Qual o objetivo do FMEA
O propósito fundamental do FMEA é constatar que as falhas não
excedam a declarada no esboço de desenvolvimento do produto. Quando se
trata de um setor produtivo, o objetivo do FMEA é desenvolver um sistema de
tolerância a falhas, para que sejam identificadas e corrigidas antes de
acontecer, sem prejuízo e perdas para a operação.
O FMEA uma técnica que, segundo a norma IMCA M 166 tem por objetivo
algumas características essenciais:
1. Identificar o equipamento ou subsistema, o modo de operação e o
equipamento;
2. Identificar os possíveis modos de falha e suas causas;
3. Avaliar os efeitos no sistema de cada modo de falha;
4. Identificar medidas para eliminar ou reduzir os riscos associados a cada
modo de falha;
5. Identificar ensaios e testes necessários para evidenciar e documentar as
conclusões;
6. Fornecer informações aos operadores e mantenedores do sistema para
que eles entendem as capacidades e limitações do sistema para
alcançar o melhor desempenho.
Esta ferramenta pode ser usada tanto em processos industriais ou não. Por
exemplo, o FMEA pode muito bem ser utilizada numa análise de risco em
processos administrativos ou avaliações de sistemas de segurança.

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Entretanto, a necessidade da prevenção de falhas (problemas) antes de
se atingir a fase operacional, ou seja, ainda na fase de desenvolvimento do
produto, tornou-se imprescindível.
Como citado acima, o FMEA é uma técnica, isto é, uma metodologia de
análise sistemática criada para orientar e evidenciar em fase preventiva as
falhas em potencial do produto, para que suas respectivas causas sejam
analisadas e tomadas as ações preventivas necessárias para evitar a
ocorrência dessas falhas.
Podemos acrescentar que o FMEA traz alguns benefícios globais ao um
processo produtivo, tais como:
● Redução do tempo do ciclo de um produto;
● Minimização do custo global de projeto;
● Diminuição de falhas potenciais em serviço;
● Redução dos riscos do produto para o consumidor;
● Metodologia que antecede defeitos, em vez de identificá-los e corrigi-los
após o acontecido.
1.3. Tipos de FMEA
Existem vários tipos de FMEA’s utilizados no mundo todo, e segundo a
norma CEI-IEC812, os princípios de um FMEA podem ser aplicados fora do
escopo industrial ou de engenharia, no caso, o procedimento de FMEA pode
ser aplicado a um processo de fabricação ou qualquer outro processo de
trabalho, como em hospitais, laboratórios, sistemas escolares entre outros.
Os tipos mais comuns de FMEA encontrados são:
➔ FMEA de Projeto: São consideradas as falhas que poderão ocorrer com o
produto dentro das especificações do projeto. O objetivo desta análise é
evitar falhas no produto ou no processo decorrentes do projeto. É
comumente denominada também de FMEA do produto e tem a
finalidade de assegurar, na extensão possível, os potenciais modos de
falha e se suas causas/mecanismos associados foram considerados e
analisados.
➔ FMEA de Processos: Tem como objetivo analisar a falhas no planejamento
e execução de um processo e consequentemente melhorá-lo e
catalogá-lo para eventuais consultas e previsões de falhas. Está
relacionado às falhas que poderão ocorrer no planejamento do

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processo, levando-se em consideração as não-conformidades
apresentadas no produto, relacionadas às especificações do projeto.
➔ FMEA de Sistema: Foca nas funções globais de sistemas;
➔ FMEA de Serviço: Foca em processos de manufatura e montagem;
➔ FMEA de Software: Foca em funções de software;
Basicamente, todos os tipos de FMEA tem a mesma essência e objetivo,
que é analisar os modos e efeitos das falhas. O que diferencia um tipo do outro
é o direcionamento da ferramenta no momento da análise.
1.4. FMEA de Processo (PFMEA)
Como comentado anteriormente, o FMEA de processo tem por objetivo
identificar em toda a extensão do processo produtivo os riscos de falhas que um
produto venha a manifestar devido a seu processo. Esta ferramenta é
comumente utilizada por engenheiros e técnicos para garantir que todas as
falhas potenciais e suas causas sejam avaliadas e realizada as ações
preventivas adequadas.
Essa metodologia é voltada especialmente em instalações de alta
segurança. Neste caso, objetiva-se identificar todos os modos de falha
catastróficos ou críticos para que sejam eliminados ou minimizados no estágio
inicial do desenvolvimento do sistema. Em instalações militares americanas, este
estudo já é normalizado e obrigatório para projetos bélicos (conforme MIL-STD
1629A (1980)).
O FMEA será iniciada como uma parte integrante do processo inicial dos
conjuntos funcionais de um sistema e deve ser atualizado para refletir as
alterações na configuração. A análise do FMEA será uma consideração
importante em cada revisão do projeto, desde os diagnósticos preliminares até
o escopo final.
O FMEA de processo não se justifica em modificações de projeto para
eliminar carências do processo, mas lidar as características significativas do
produto para assegurar que este seja construído a fim de que o produto
resultante esteja conforme as necessidades e expectativas do cliente.
Este processo é iniciado pelo fluxograma do processo (de acordo com a
norma IMCA M 166) que mostra como deve ser o escopo para o
desenvolvimento de um FMEA de processo.

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1.4.1. Fluxograma - FMEA de Processo

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2. PROCESSO DE ELABORAÇÃO DO FMEA
No início do FMEA de processo, é importante que três pré-requisitos sejam
estabelecidos, seguindo o raciocínio do fluxograma visto anteriormente. Estes
tópicos são:
● Seleção da equipe;
● Definição dos padrões;’
● Definição dos procedimentos de relatório;
● Definição os limites do sistema a ser analisado;
● Organização das informações do escopo do sistema.
Durante o FMEA, o processo inclui:
● Avaliar os efeitos de cada modo de falha no sistema;
● Identificar métodos de detecção de falhas/ações corretivas;
● Organizar auditorias do processo;
● Organizar testes práticos de FMEA;
● Aconselhamento de quaisquer recomendações;
A conclusão do FMEA implica em:
● Produzir o Relatório de FMEA;
● Documentação de FMEA e “Perguntas e Respostas”
A seguir, será exemplificado cada passo destes requisitos para que o
FMEA elaborada seja feita da forma mais consistente possível.
2.1. Seleção da equipe
O FMEA deve incentivar a permuta de ideias entre as áreas envolvidas e
promover a formação de um grupo de trabalho. Desse grupo, devem participar
representantes das áreas de processo, projeto, qualidade, manutenção,
produção e logística. Especialistas podem, casualmente, integrar-se ao grupo,
até mesmo, os clientes e fornecedores.
A abordagem da equipe é essencial para identificar os elementos do
FMEA. Embora a preparação de documentos e entrada de dados para o FMEA
é frequentemente da responsabilidade de um indivíduo, o FMEA deve vir de
uma equipe multidisciplinar. Cada pessoa deve ter alguma experiência em
algum grau na realização de FMEA ou de identificação de falhas.

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A equipe deve consistir em indivíduos com conhecimento especializado
em sistemas relacionados a equipamentos, eletromecânica, fabricação,
montagem, serviço, qualidade e confiabilidade.
Um engenheiro responsável, que esteja totalmente familiarizado com o
tipo de sistema a ser analisado e sua operação pretendida e quem tem boa
comunicação e habilidades de administração, normalmente lidera a equipe
do FMEA. Membros e liderança podem variar conforme o processo amadurece
e também para acrescentar visões diferenciadas. Inicialmente, é importante
comentar que demanda um tempo para a equipe conhecer o sistema em
análise.
A seguir é dado a responsabilidade de cada setor para o FMEA de
processo.
2.1.1. Responsabilidade da Gerência
● Definir os processos a serem analisados, apontando o coordenador do
grupo FMEA;
● Analisar os riscos apontados pelo grupo e encaminhar as ações corretivas
que requeiram decisões mais críticas;
● Prover recursos para que o grupo desenvolva e trabalhe;
● Acompanhar o desenvolvimento do grupo.
2.1.2. Responsabilidade da Supervisão
● Dar suporte a gerência;
● Manter os registros de FMEA’s realizados arquivados e sempre ao alcance
para futuras consultas para qualquer pessoa interessada, juntamente
com as revisões e atualizações;
● Simplificar as ações dos grupos FMEA em sua área de atuação e fornecer
recursos para a eficiência desses grupos.
2.1.3. Responsabilidade do Coordenador do FMEA
● Implementar agenda;
● Combinar reuniões com os integrantes;
● Coordenar as reuniões;
● Avaliar as necessidades de participação das outras áreas;
● Elaborar e emitir relatórios dos trabalhos;
● Apresentações e divulgações que forem solicitados ao grupo;
● Fazer o follow-up das ações corretivas propostas;

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● Identificar e providenciar o necessário aos elementos do grupo que
precisam de treinamento.
2.2. Definição dos padrões
É importante especificar o padrão para o qual o FMEA deve ser
executado, a utilização de uma metodologia claramente definida para a
realização do FMEA permitirá o estudo aprofundado necessário a ser
alcançado, sem a incerteza e indisciplina que uma abordagem menos
estruturada traria. Consequentemente, qualquer um que requerer que a análise
seja realizada, saberá que ela foi realizada em uma forma estruturada. Eles
terão maior confiança de que todas as partes interessadas em aceitar o FMEA.
Os padrões que geralmente são mencionados ao realizar o FMEA incluem
as normas descritas abaixo:
● US Department of Defense MIL-STD-1629A;
● IEC Standard, IEC 60812: 'Analysis Techniques for System Reliability;
● BSI (BS 5760-5):1991
A especificação de um padrão não garante um FMEA de qualidade, mas
asseguram um procedimento e um “norte” aceitáveis para o desenvolvimento
do mesmo. Além disso, a especificação de um padrão de FMEA não limitará
uma inovação, já que o FMEA analisa o processo em particular, seja ele
inovador ou tradicional, para pontos fracos em relação aos modos de falha.
Para critério de conhecimento e estabelecimento de padrão conforme
as normas vigentes, segue abaixo uma lista com alguns nomes comuns para
utilização no FMEA e seus devidos significados técnicos:
Item - Qualquer parte, componente, dispositivo, subsistema, unidade
funcional, equipamento ou sistema que possa ser considerado individualmente.
Um processo também pode ser definido como um item que executa uma
função predeterminada onde um processo FMEA é realizado;
Falha - Término da capacidade de um item para executar uma função
necessária. É o estado de um item caracterizado pela incapacidade de
executar uma função exigida, excluindo incapacidade durante a manutenção
preventiva ou outras ações planejadas, ou devido à falta de recursos;
Efeito de falha - Consequência de um modo de falha em termos de
operação, função ou status do item;

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Modo de falha - Maneira em que um item falha;
Criticidade de falha - Combinação da severidade de um efeito e a
frequência de sua ocorrência ou outros atributos de uma falha como uma
medida da necessidade de abordar e mitigar;
Gravidade de falha - Significância ou classificação do efeito do modo de
falha na operação do item, no item ao redor, ou no operador do item;
gravidade do efeito do modo de falha em relação aos limites definidos o
sistema analisado;
2.3. O que é um Sistema?
De acordo com a ISO 9000, sistema é um conjunto de elementos inter-
relacionados ou interativos. De acordo com esse raciocínio, é necessário definir
os limites desses conjuntos de elementos que estão sendo analisado, de modo
que as partes envolvidas no FMEA ficarão cientes da extensão do sistema a ser
analisadas e em que condições operacionais o sistema deverá funcionar.
A especificação do planejamento funcional do sistema deve fornecer
uma definição dos níveis de desempenho aceitáveis quando operando em
condições máximas de trabalho especificadas, tanto antes como depois de
uma falha.
Os limites do sistema consistem no seguinte:
● Limites físicos;
● Limites operacionais.
2.3.1. Os limites físicos
Antes de prosseguir com o FMEA detalhada em um sistema particular, os
limites físicos do sistema global em análise devem ser definidos. Sistemas que
parecem estar ao redor de um sistema principal de controle devem passar por
uma análise funcional de falhas para garantir que eles não têm impacto sobre
o sistema de controle se eles falharem e puderem ser excluídos da análise
principal.
Quando um sistema está sendo considerado, por exemplo, é um
desperdício de tempo e esforço para analisar sistemas tais como a água
quente, se não tiverem destacados no sistema.
É útil usar diagramas de bloco ao definir os limites do sistema. Eles
fragmentam o sistema principal de um alto nível de sistema para níveis mais

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baixos do e dá uma representatividade gráfica de como cada nível interage
com outro. A norma da IMO cita: “A interdependência funcional destes sistemas
deve ser descrita em diagramas de blocos ou diagramas de árvores de falhas
ou em um formato narrativo para permitir que os efeitos da falha sejam
entendidos”.
Acredita-se que um resumo poderia deixar partes do sistema
negligenciadas, a menos que o analista que executa o trabalho seja muito
detalhista. Diagramas de blocos ou árvore de falhas são métodos gráficos de
apresentar a interdependência entre elementos e são mais propensos a garantir
que nenhum elemento crítico seja esquecido.
Segue abaixo um exemplo de segmentação de sistemas para uma escavadeira
hidráulica:
Após segmentar todos os sistemas, o próximo passo é elaborar um
fluxograma para mapear todos os componentes. Abaixo, segue fluxograma
para sistema de alimentação do motor diesel:

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Este procedimento pode e deve ser aplicado para os sistemas físicos
descritos abaixo, levando em consideração que todos os tipos abaixo citados
não são somente aplicáveis a eles, mas em qualquer processo que envolvam
situações correlatas aos exemplos citados.
● Energia elétrica – Geradores de alta tensão, média tensão e sistemas de
distribuição de baixa tensão AC, sistemas de emergência configuração e
distribuição, gerenciamento de energia (incluindo compartilhamento,
redução de carga, redução de carga e recuperação de blackout),
configuração e distribuição de sistemas, distribuição CC de baixa tensão,
sistemas e fontes de alimentação de controle.
● Instrumentação e Controle - Sistemas de controle de impulsores, controle
de posicionamento dinâmico, sistemas e interfaces (incluindo sistemas de
referência de posição, giroscópios, sensores de referência verticais e
sensores de vento), sistemas de incêndio e gás, sistema de desligamento
de emergência.
● Máquinas e Equipamentos - Movimentadores primários, propulsores,
sistema de combustível, refrigeração de água, sistemas de lubrificação,
ar comprimido, aquecimento, ventilação e ar condicionado.
●

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2.3.2. Os limites operacionais
Os ambientes em que o sistema deve operar devem ser definidos e o nível
de desempenho esperado em cada um deve ser especificado. Esta
informação é normalmente encontrada nas especificações funcionais. O nível
de desempenho deve incluí-lo para um sistema sem falhas e também que, para
um sistema que sofre uma única falha (geralmente o pior cenário de falha).
O esboço funcional especificado deve definir o pior caso de falha que é
aceitável e o FMEA deve ser realizada para confirmar que o pior caso de falha
não será excedido. Os limites incluiriam os gráficos de capacidade, na
condução do FMEA, deve-se considerar a possibilidade de fatores ambientais,
como temperatura, umidade e vibração, que poderia ter o mesmo efeito em
ambos os itens em um par redundante, e aos sistemas que controlam esses
fatores ambientais. Entre outras considerações deve ser dada à ergonomia e
aos fatores que afetam desempenho humano.
É provável que haja uma quantidade considerável de correspondência
de informações geradas durante o FMEA. Portanto, é necessário um controle
rigoroso desde o início, ao acompanhar a inevitável avalanche de dados, e
ao relatar os modos de falha que exigem atenção dos colaboradorees. Além
disso, um número considerável de planilhas é gerado, no caso, para ajudar
nesta parte
do processo, as seguintes áreas exigem os seguintes parâmetros:
● Banco de dados de documentos;
● Perguntas e respostas (“Q&A”);
● Folhas de trabalho de FMEA;
● Formulários de Relatório de Ação Corretiva do FMEA;
Toda a documentação deve estar em um formato amplamente acessível
para o projeto e equipes de FMEA durante e após o FMEA. Em algum momento
no futuro, o FMEA pode ser atualizado e a documentação precisará ser
acessada.
2.4. O que é uma função no sistema?
Uma função pode ser qualquer finalidade de um sistema ou processo. No
caso, a função expressa uma necessidade que deve ser satisfeita e também
uma atividade ou uso para o qual um objeto se destina. Para uma definição
clara da função, deve-se satisfazer a seguinte pergunta:
Para que serve?

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A função nada mais é do que a descrição simplificada do processo ou
operação em análise (ex.: torneamento, furação, fresamento, soldagem,
rosqueamento, montagem, etc.). Deve-se indicar tão concisamente quanto
possível o propósito do processo ou operação. Onde o processo envolve uma
série de operações, (ex.: montagem) com diferentes modos de falhas
potenciais, é aconselhável listar cada uma das operações como processos
separados.
A seguir, segue uma lista com alguns exemplos de funções (seguindo o
preceito da pergunta padrão citado anteriormente). Tenha em mente que a
resolução da pergunta para a função deve seguir o seguinte preceito:
Verbo no infinitivo + substantivos + dados técnicos:
● Resistir a esforços mecânicos;
● Garantir produto estéril;
● Permitir fixação;
● Atender taxa de compressão;
● Permitir visualização;
● Fornecer proteção;
● Atender nível de emissão;
● Resistir à temperatura;
● Permitir espaçamento;
● Permitir posicionamento;
● Permitir encaixe;
● Prover reforço, etc.
Para uma correta resolução das funções, preencha com o nome e
número do item a ser analisado. Use a nomenclatura incluindo o nível de
processo como está indicado no desenho de engenharia ou a configuração
elaborada pelo grupo.
Cite, tão concisamente quanto possível, a função do item para cumprir o
objetivo de seu processo. Inclua informação considerando o ambiente no qual
o sistema opera (ex.: defina as amplitudes de temperatura, pressão, unidade).
Se o item tem mais de uma função com diferentes modos de falha potenciais,
liste todas funções separadamente.
3. DINÂMICA DE FALHAS
Evitar e diminuir falhas representam os objetivos principais da
manutenção. Para isto é importante identificar as formas como os sistemas
falham. O conhecimento das falhas constitui parte indispensável do FMEA,

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seguindo-se à reconhecimento e documentação das funções. A exemplo do
estudo das funções, o FMEA propõe avaliar as falhas através de sua
classificação, identificação e documentação, associando-as às funções do
sistema.
3.1. O que é Falha?
Como visto anteriormente, de forma geral, uma falha representa a
suspensão ou mudança da capacidade de um item realizar uma função
determinada ou esperada. Acrescentando esta definição, as falhas podem ser
classificadas sob diferentes condições, tais como origem, extensão, velocidade,
manifestação, criticidade ou idade. A figura a seguir relaciona estas condições,
em acréscimo à classificação utilizada pelo FMEA.
Quanto à classificação das falhas, elas podem ser caracterizadas como:
● Quanto à origem – Podem ter origem primária (deficiências próprias de
um componente), secundária (operação fora dos limites normais) ou de
controle (uso inadequado ou falha de operação;

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● Quanto à extensão – Podem ser parciais (desvio de característica
funcional), ou completas (perca total da função do item);
● Quanto à velocidade – Podem ser graduais (previstas ou percebidas por
uma inspeção), e repentinas (falhas imprevistas);
● Quanto à manifestação – Podem ser de degradação (ocorre
simultaneamente de forma gradual e parcial), ou catastrófica (ocorre de
forma repentina e completa);
● Quanto à criticidade – Podem ser críticas (produzem condições perigosas
ou inseguras tanto para o operador quanto ao meio-ambiente), e não-
críticas (não provocam condições perigosas ou inseguras tanto para o
operador quanto ao meio-ambiente);
● Quanto à idade – Podem ser prematuras (ocorrem durante o período
inicial de vida do equipamento, geralmente associado a defeitos
grosseiros de fabricação), aleatórias (ocorrem de maneira imprevisível
durante o período de vida útil do equipamento), e progressivas (o correm
após a vida útil do item);
Para os objetivos do FMEA, as falhas são classificadas de acordo com o
efeito que provocam sobre uma função do sistema a que pertencem em duas
categorias:
● Falha Funcional – Incapacidade de um item desempenhar uma função
específica dentro de limites desejados de performance;
● Falha Potencial – Condição identificável e mensurável que indica uma
falha funcional pendente ou em processo de ocorrência.
As falhas funcionais são classificadas por três categorias, de acordo com
sua visibilidade:
● Falha Evidente – É detectada pela equipe de operação durante o
trabalho normal;
● Falha Oculta – Não consegue ser detectada pela equipe operação;
● Falha Múltipla – Combinação de falha oculta mais uma falha evidente.
3.2. Curva dos Padrões de Falha
A análise da curva de padrão de falhas permite classificar os tipos de
comportamentos anormais de materiais e equipamentos, e, por meio destes,
identificar as atividades preventivas e corretivas adequadas a cada tipo. A
classificação se dá por meio da concepção de taxa de falha, obtida por meio

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de gráficos pré-determinados, antes e durante a ocorrência de falhas, por meio
de coleta de dados estatísticos.
Antes de mais nada, devemos classificar essas características dentro das
3 fases da curva da banheira:
● Fase da mortalidade infantil - Falha de desgaste ou quebras dominadas
por membros mais frágeis relacionados a problemas como defeitos de
fabricação e erros de instalação/manutenção/inicialização;
● Período de vida útil - Falhas randômicas, dominada por falhas ocasionais
causadas por tensões súbitas, condições extremas, erros humanos
aleatórios. São falhas que não são deduzidas pelo tempo durante a “vida
útil” da máquina ou equipamento;
● Período de desgaste - São falhas de deterioração, dominada por
problemas decorrentes no fim de vida útil da máquina ou equipamento.
Com base nesse entendimento das falhas e sua relação com a curva da
banheira, podemos dizer que os modos de falha de máquinas e equipamentos
podem exibir certos padrões diferentes. E identificar esses padrões é muito
importante para determinar as estratégias de manutenção apropriadas.
Em 1978, F. Stanley Nowlan e Howard F. Heap provaram através de
modelos probabilísticos que existem seis padrões de falha. Esses padrões podem
ser plotados graficamente como curvas e cada padrão tem uma proporção
frente ao total de falhas que podem acometer ativos físicos.
Portanto, realizar atividades de manutenção com base no gatilho do
tempo (que ainda é prática comum entre muitas empresas) terá pouco ou
nenhum impacto. Na verdade, Nowlan e Heap descobriram que intervir nas
máquinas que não apresentavam deterioração relacionada à idade pode
induzir defeitos no sistema, causando falhas funcionais prematuras que, de outra
forma, poderiam não ter ocorrido. Abaixo segue a descrição de cada uma das
curvas relatadas no estudo a seguir:

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● Padrão A – Curva da banheira inicial – Mortalidade infantil, uma taxa de
falhas constante ou crescente, seguida por uma zona de desgaste
distinta. Comum em motores elétricos, engrenagens e controles;
● Padrão B – Desgaste tradicional – Taxa de falha constante ou lenta,
seguida por uma zona de desgaste distinta. Ocorre em máquinas a
pistão, discos, aerofólios;
● Padrão C – Ascensão gradual sem zona de desgaste distinta – Aumento
gradual das taxas de falhas, mas nenhuma zona de desgaste distinta.
Comum em turbinas, compressores, selos de ar, engrenagens e
rolamentos;
● Padrão D – Aumento inicial com uma desaceleração – Falha Aleatória –
Baixa taxa de falhas inicial, depois um aumento rápido para uma
probabilidade de falha constante.

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● Padrão E – Falha aleatória – Probabilidade de uma taxa de falha
constante em todos os períodos operacionais. Muito comum em
lâmpadas.
● Padrão F – Mortalidade infantil – Alta mortalidade infantil inicial seguida
por uma taxa decrescente e que se torna constante. Ocorre em
eletrônicos e softwares.
As falhas com padrão A-B-C (11%) se caracterizam por falhas
relacionadas com a idade da máquina ou equipamento. Já as falhas com
padrão D-E-F (89%) estão relacionadas como aleatórias, casuais. Os
equipamentos industriais não foram construídos para durar para sempre, mas
podem durar muito mais do que se imagina. Apenas 11% das falhas dos
equipamentos estão ligados ao envelhecimento, ou seja, se houver uma boa
estratégia de manutenção, 89% dos equipamentos podem ser mantidos
disponíveis e confiáveis por elevados períodos de tempo.
Estas descobertas levaram à diversificação das tarefas de manutenção,
particularizadas para cada sistema de falha de cada elemento, dando origem
ao processo seletivo do FMEA, sendo assim, é fundamental a correta
identificação e documentação dos comportamentos de falhas das funções.
3.3. Curva PF
A Curva PF (Potential Failure) é uma ferramenta analítica essencial para
um plano de manutenção que seja baseado em confiabilidade e esteja

19
seguindo os padrões RCM (Reliability Centered Maintenance). Esta ferramenta
é um gráfico que conflita em um plano cartesiano simples a performance do
equipamento sobre o seu tempo de funcionamento. Com o objetivo principal
de identificar o intervalo PF, que seria o tempo entre a falha potencial e falha
funcional.
O eixo horizontal (X) da Curva PF representa o tempo de serviço de um
ativo ou componente de ativos. O eixo vertical (Y) representa o desempenho
ou performance do ativo. A Curva PF mostra que o desempenho ou condição
de um recurso ou componente declina ao longo do tempo, levando a falha
funcional, ou seja, perda de função para a qual se destinava. O objetivo da
Curva PF é determinar o intervalo PF. Ou seja, o intervalo entre a Falha Potencial
e a Falha Funcional.
Uma das principais funções da Curva PF é projetar qual o intervalo entre
Falha Potencial e Funcional. Uma vez que sabemos o intervalo PF, é possível
trabalharmos para identificar a falha potencial e eliminar a hipótese de falha
funcional. Segue abaixo o exemplo da Curva PF de uma bomba centrífuga:
3.4. Falhas Potenciais x Falhas Funcionais

20
A Falha Potencial é a forma que a falha se apresenta no equipamento.
Podemos dizer que Falha Potencial é a mesma coisa que Modo de Falha. A
Falha Potencial é o momento em que a falha nasce no ativo. Ela ainda é uma
falha em estágio inicial, ela não compromete por completo o funcionamento
do equipamento, mas diminui sua performance a cada minuto que se passa.
Muitos ativos não falham abruptamente, mas dão algum aviso ou sinal do fato
de que eles estão prestes a falhar.
O ponto no processo de deterioração no qual é possível detectar se uma
falha está ocorrendo ou está prestes a ocorrer é conhecido como falha
potencial. O ponto de falha potencial também pode ser definido como o ponto
em que a deterioração da condição ou desempenho pode ser detectada.
O tipo de falha deve cair em uma classe de falhas conhecidas como
métricas de destruição direta (falha intrínseca) que afetam o componente
primário do recurso. Por exemplo, uma falha menor e superficial de um
elemento secundário ou terciário não estabelece que a falha potencial tenha
ocorrido. No item a seguir, segue alguns exemplos de Falhas Potenciais em uma
Bomba Centrífuga:
● Elevação nos níveis de temperatura dos rolamentos;
● Elevação nos níveis de vibração;
● Queda na vazão;
● Queda na pressão;
● Elevação nos níveis de ruído, dentre outros.
Já a falha funcional é a incapacidade de um sistema para atender a um
padrão de desempenho especificado em projeto. Uma completa perda de
função é claramente uma falha funcional. No entanto, uma falha funcional
também inclui a incapacidade de funcionar no nível de desempenho que foi
especificado como satisfatório.
Para definir falhas funcionais para qualquer componente ou sistema, é
necessária uma compreensão clara de suas funções. É extremamente
importante determinar todas as funções que são significativas em um
determinado contexto operacional, uma vez que é somente nestes termos que
sua falha funcional pode ser definida. A falha funcional pode ser originária de:
● Erros de projeto;
● Erros de fabricação;
● Erros de instalação e comissionamento;
● Erros de operação e manutenção.

21
A seguir é mostrado alguns exemplos de Falhas Funcionais de um Redutor
de Velocidades. Todos os exemplos citados abaixo interrompem o processo
produtivo, fazendo com que o motor elétrico deixe de desempenhar suas
funções básicas dentro do processo, caracterizando a falha funcional.
● Motor Elétrico desarmando por sobrecorrente;
● Queima do Motor Elétrico por curto circuito;
● Quebra dos rolamentos do motor elétrico;
● Desbalanceamento do rotor do motor elétrico;
● Perda de Torque na partida do motor, dentre outros.
3.5. O que é Modo de Falha
De acordo com a norma IEC 60300-3-11, tem-se as seguintes definições
para o modo de falha:
● Evento ou condição física, que causa uma falha funcional, ou;
● Possíveis estados de falha de um item, para uma dada função requerida.
Ao contrário da falha funcional, usualmente associada a um estado
anormal da função do equipamento, o modo de falha está associado ao
evento ou fenômeno físico que provoca a transição do estado normal ao
estado anormal. Os modos de falha ou o que pode falhar. Desta forma, eles
também são as chaves sobre as formas adequadas de combate à falha
funcional.
O modo de falha resulta essencialmente do não cumprimento da função.
O modo de falha pode atingir a segurança ou não cumprimento das normas.
Deverá ser feita uma lista de todos os tipos de falhas possíveis na operação em
questão e deverão ser conhecidas todas as falhas que sejam capazes ocorrer,
e não apenas as que com certeza surgirão. Assim, mesmo que inesperável,
analise todo tipo de falha possível.
A equipe compreendida no processo de concepção do FMEA deve fazer
e responder às seguintes questões:
● Como o produto conseguirá deixar de atender às
especificações/função?
● Em produtos/processos parecidos, já foi observado algum tipo de falha?
No FMEA de processo deve ser considerado que as peças e materiais
serão requisitados e obtidos de acordo com as características técnicas. Na
tabela a seguir, tem-se um exemplo simples de modos de falha típicos. Observa-

22
se que, de acordo com os conceitos de modo e causa da falha, identificando
o que pode falhar em cada componente, além da caracterização da causa
ou porque as falhas ocorrem:
COMPONENTE MODOS DE FALHA CAUSAS DA FALHA
Relé Contatos com curto-circuito Contatos soldados
Contatos abertos Sujeira nos contatos
Bobina interrompida Espira aberta
Bobina com curto-circuito Quebra de isolamento
Transformador Enrolamento com curto-
circuito
Quebra de isolamento
Enrolamento aberto Espira aberta
Motor Mancal aquecido Lubrificação insuficiente
Escovas abertas Escovas desgastadas
Enrolamento aberto Espira aberta
Enrolamento com curto-
circuito
Quebra de isolamento
Servomotor Vazamento Desgaste nos selos
Atuador não retorna Linhas de fluido
bloqueadas
Operador Operação correta no item
errado
Treinamento insuficiente
Operação errada no item
errado
Remuneração insuficiente
Operação errada no item
certo
Supervisão inadequada
Operação antes do tempo
certo
Formação insuficiente
Operação depois do tempo
certo
Problemas pessoais
Não execução da tarefa Ambiente inadequado

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Segue abaixo alguns exemplos de modos de falha:
● Porosidade
● Sujo
● Trincas
● Danificado
● Deformação
● Quebrado
● Travado
● Solda defeituosa
● Danos de transporte
● Folga
3.6. O que é Efeito de Falha?
Além dos recursos dos modos de falha, o FMEA embasa a escolha das
ações preventivas e corretivas nos efeitos prejudiciais resultantes, e dos
impactos sobre a instalação, usuários e meio ambiente. Analisar os efeitos de
falhas compreende em examinar como os modos de falha se estendem e
atuam nos objetivos do sistema em análise, e na aplicação da instalação.
De acordo com a norma IEC 60300, efeito de falha é a consequência de
um modo de falha na operação, função ou status do item. Em suma, é o que
acontece quando um modo de falha se apresenta. Este conceito evidencia a
aplicação do estudo dos efeitos das falhas, que é buscar os impactos dos
modos de falha nas funções do sistema e na instalação.
Repare que o efeito examinado terá que levar em crédito o que haveria
se nenhum trabalho específico de manutenção fosse efetuado para preceder,
prevenir ou identificar a falha. Antes, no entanto, será necessário distinguir os
significados de sintomas e efeitos de falha.
● Sintoma de falha: É um surgimento aparente, indicando que uma falha
potencial existe. Uma vez que aconteça a falha funcional, seja qual for
indício de sua presença não será mais um sintoma, porém sim um efeito
de falha.
● Efeito de falha: É a descrição do que o “cliente” sofre, partindo do
pressuposto que a falha já aconteceu.
Como exemplo, utilizaremos o diagrama organizacional fictício de uma
envasadora de líquidos industrial. Um desgaste no retentor da bomba central
poderá comprometer o subsistema de bombas 1B3, o qual afetará a

24
funcionalidade de todo o Sistema Hidráulico, com possível perca de
produtividade da envasadora.
4. NÚMERO DE PRIORIDADE E RISCO (RPN)
O Número de Prioridade de Risco (RPN - Risk Priority Number), segundo a
norma IMCA M 166, é um produto matemático das classificações numéricas de
Severidade, Ocorrência e Detecção. Este número é usado para definir
prioridades em itens que exigem planejamento de qualidade adicional.
É um valor usado para estabelecimento de valores quantitativos e,
isoladamente, não possui significado. Este índice é uma forma de hierarquizar
as falhas. O índice de risco pode assumir valores entre 1 e 1000, cabendo ações
imediatas para reduzi-lo sempre que requerido pelo “cliente”.
Com esse valor quantitativo, é necessário examinar todas as possíveis
causas, quando trabalhamos com o RPN, e decidir sobre a gravidade de uma
falha, quão provável é que aconteça e qual é a chance de detectar a falha
se isso acontecer. A partir disso, pode-se ser analisar o RPN de duas maneiras
distintas:
1. Uma falha pode ocorrer frequentemente, mas ter pequeno impacto e ser
facilmente detectável, sendo assim considerado de baixo risco (baixo
RPN).
2. Consequentemente, uma falha que tenha baixíssima probabilidade de
ocorrência, pode ser extremamente grave, merecendo grande atenção
e sendo considerado de alto risco (maior RPN).

25
Fica a critério da equipe de elaboração do FMEA, definir, por meio de
reunião e consenso geral, quais os valores médios para a criticidade do valor
de RPN, desde que estes valores sejam definidos em três parâmetros:
● Risco Baixo;
● Risco Médio;
● Risco Alto.
4.1. Como Quantificar a Severidade da Falha
Severidade da falha é o índice que estabelece a gravidade do efeito da
falha no elemento para o equipamento. A cessão deve ser feita considerando
o efeito (transtorno) para o cliente final, como, por exemplo, o setor de
produção onde ele está estabelecido.
É a estimativa da gravidade do efeito da falha sobre o “cliente”, a
severidade aplica-se somente ao efeito da falha. Normalmente a estimativa da
severidade é feita em uma escala de 1 a 10. Esta classificação é o resultado de
quando um modo de falha potencial resulta em um defeito na planta de
manufatura/montagem/produção. O “cliente final” deve sempre ser
considerado prioridade.
Critérios de avaliação sugerido:
A equipe deve concordar com os critérios de avaliação e o sistema de
classificação e aplicá-los de forma consistente, mesmo que seja modificado por
análises de processos individuais. Não é recomendado modificar os critérios
para valores de intervalo de 9 e 10. Modos de falha com um intervalo de
gravidade de 1 não devem ser analisados posteriormente. A tabela a seguir é
dada como sugestão para facilitar a atribuição de valores aos índices de
severidade.

26
4.2. Como Quantificar a Ocorrência da Falha?
Ocorrência é a probabilidade de que uma causa/mecanismo específica
possa acontecer, resultando em um modo de falha dentro da vida do projeto.
É uma estimativa de ocorrência de falha, logo, igualmente atribuem-se índices
para a chance de ocorrer.
Um sistema de classificação de ocorrência deve ser consistente para
garantir a continuidade dos dados levantados. O número de intervalos de
ocorrência é de um intervalo relativo dentro do FMEA e pode não refletir a
probabilidade atual de ocorrência.
Se houver dados estatísticos de um processo similar, os dados em si devem
ser usados como base para determinar o intervalo de ocorrência. Em outros
casos, uma avaliação subjetiva pode ser utilizada usando descrições das
palavras na coluna do lado esquerdo da tabela, juntamente com as entradas
de fontes apropriadas de informações do processo para estimar a classificação.
Critérios de avaliação sugerido:
A equipe deve concordar com os critérios de avaliação e um sistema de
intervalos e aplicá-los consistentemente, mesmo quando modificado por uma

27
análise individual de algum processo. Devem ser referidos índices de 1 a 10 para
cada probabilidade de falha, de acordo com o critério da tabela a seguir.
4.3. Como Quantificar a Detecção da Falha?
Detecção é o intervalo associado ao melhor controle de identificação,
sendo assim, a detecção é um intervalo relativo dentro do escopo do FMEA. A
fim de alcançar uma faixa menor, geralmente o controle de detecção
planejado tem que ser melhorado. Quando mais de um controle é identificado,
recomenda-se que a detecção de cada controle seja incluída como parte da
descrição do próprio controle.
Deve-se ter em mente os tipos especificados de métodos para poder ser
feito a detecção das falhas, no caso, deve-se saber qual tipo que deve ser
efetuado, desde detecções sensitivas, utilizando os sentidos humanos como
visão, para casos mais difíceis de se detectar e sendo avaliados como mais
críticos e com menores possibilidades, ou por meio de controles estatísticos
(gráficos, controle estatístico de processos - CEP, medições em geral) podendo
ser considerado de alta detecção.
Não assume automaticamente que a faixa de detecção é baixa porque
a ocorrência é baixa, mas deve-se avaliar a capacidade de Controles de
processo para detectar modos de falha de baixa frequência ou prevenir que os
mesmos irão mais além no processo.

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Critérios de Avaliação Sugerido:
A equipe deve concordar com os critérios de avaliação e com o sistema
de classificação e aplicá-los de forma consistente, mesmo se modificar para
uma análise individual de algum processo. A detecção deve ser estimada
usando a tabela a seguir como orientação

29
4.4. Exemplo - Formulário para Elaboração do FMEA

29
4.5. Etapas para Elaboração do FMEA
Campo 1
Inicialmente, devemos identificar a documentação do FMEA:
● Processo: Informar qual setor da empresa a qual se destina o FMEA;
● Data de início da elaboração;
● Área na qual está alocado o(s) equipamento(s);
● Sistema no qual faz parte o(s) equipamento(s);
● Equipe responsável pela elaboração e o revisor da elaboração.
Campo 2
Campo destinado para informação do(s) equipamento(s), devendo
ser inserido:
● Nome do equipamento;
● Código interno do equipamento;
● Número de série.
Campo 3
Deve ser inserido qual a função do(s) equipamento(s) dentro do
processo produtivo.
Campo 4
Descrição do menor item de falha (peça) para o qual está sendo
identificado o problema.
Campo 5
Modo potencial de falha. Recapitulando, falha é o impedimento de
um componente cumprir sua função requerida, e modo de falha é a
descrição da forma de como ele deixou de funcionar normalmente. Devem
ser consideradas:
● Falhas já ocorridas em componentes similares;
● Falhas observadas durante manutenção preventiva e
preventiva.

30
● Falhas não ocorridas ou que podem vir a ocorrer;
● Falhas improváveis, mas com alto impacto no processo caso
venha a ocorrer.
Campo 6
O efeito de falha é a consequência do modo (como ocorre) quando
age sobre a função de um componente. Ao descrever os efeitos, deve-se
especificar a evidência de como a falha aparece e citar também o que
haveria caso nada fosse feito para evitar a ocorrência.
Campo 7
A causa potencial pode ser um defeito de projeto, da qualidade, uso
indevido de um componente ou outro processo que seja a razão da falha.
Deve-se evitar informações genéricas e focar em obter a descrição da causa
fundamental, de maneira a gerar ações eficazes, sejam elas corretivas ou
preventivas.
Campo 8
Preencher com o valor da Ocorrência, de 1 a 10, de acordo com o
que foi descrito no capítulo 4.2.
Campo 9
Preencher com o valor da Severidade, de 1 a 10, de acordo com o
que foi descrito no capítulo 4.1.
Campo 10
Preencher com o valor da Detecção, de 1 a 10, de acordo com o que
foi descrito no capítulo 4.3.
Campo 11
Cálculo do valor do RPN, conforme a equação:
𝑹𝑷𝑵 = 𝑶𝒄𝒐𝒓𝒓ê𝒏𝒄𝒊𝒂 ∗ 𝑺𝒆𝒗𝒆𝒓𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 ∗ 𝑫𝒆𝒕𝒆𝒄çã𝒐

31
Campo 12
Atividades que serão definidas para mitigação e/ou eliminação do
item de falha descrito (não implantadas ou em vias de ser). Essas atividades
devem visar a redução da severidade, a probabilidade da ocorrência e
aumentar a detecção da(s) falha(s).
4.6. Ações Preventivas/Preditivas de Acordo com o RPN
Enquanto as prioridades forem estabelecidas, a equipe deverá
apresentar ações possíveis de reduzir o índice de risco a níveis satisfatórios,
realizando ações preventivas e/ou preditivas. O objetivo é de apresentar
ações de acordo a severidade, ocorrência e detecção. Modelos para
reduzir esses tratamentos são relatados a seguir:
Redução do índice de severidade (S):
Apenas um estudo crítico do processo pode fornecer uma diminuição
na classificação de severidade. Uma mudança de projeto de
produto/processo, em si e por si mesma, não exige em que a severidade será
cerceada.
Qualquer mudança de projeto de produto/processo deve ser
considerada criticamente pela equipe, para estabelecer o efeito sobre a
aplicação do resultada sobre o processo. Para eficácia e eficiência máximas
desta abordagem, as mudanças no projeto do produto e do processo
deveriam ser implementadas previamente, no processo de elaboração. Por
exemplo, se a severidade deveria ser limitada, a tecnologia do processo
precisa ser observada muito cedo, no início do processo.
Redução do índice de ocorrência (O):
Para diminuir a ocorrência, podem ser requeridas revisões de processo
e de projeto. Uma baixa na classificação da ocorrência pode ser feita pela
mudança ou controle de uma ou mais causas do modo de falha, por meio
de de uma análise crítica do projeto do produto ou do processo.
Podem ser produzidos estudos para entender as origens de
transformação do processo, usando recursos estatísticos. Estes
conhecimentos podem resultar em ações que limitam a ocorrência. Além
disto, o conhecimento obtido pode ajudar no reconhecimento de controles

32
adequados, incluindo a feedback contínua de informação para as
operações apropriadas, para melhoria contínua e previsão de problemas.
Redução do índice de detecção (D):
O método preposto é o uso de verificação à prova de erros. Um re-
projeto da metodologia de detecção pode decorrer em uma baixa na
classificação de detecção. Em alguns casos, pode ser preciso uma mudança
de projeto, para uma parte do processo, para melhorar a probabilidade de
detecção (isto é, os controles de detecção) requer o conhecimento e a
compreensão das causas principais da variação do processo e de quaisquer
causas especiais.
Ampliar a frequência de inspeção não é geralmente uma ação efetiva
e apenas deve ser usado como uma medida provisória, para coletar
informação complementar sobre o processo, de forma que possam ser
implementadas ações preventivas/preditivas permanentes.
Para ações de processo, a análise pode incluir, mas não se limita a uma
revisão de:
● Fluxograma do processo, plano de chão de fábrica (gemba-
gembutsu), normas de trabalho, ou plano de manutenção preventiva,
alterados.
● Revisão de equipamentos, dispositivos de fixação ou informações de
maquinário.
● Dispositivo sensor/detector novo ou modificado.
Existem alguns fatores que apontam a uso dessas ações:
● Alta Possibilidade de Ocorrência:
A redução de tal índice só poderá ser obtida evitando-se ou
controlando-se a causa da falha através de uma revisão do processo. Assim,
deve-se evitar que a causa ocorra, levando ao modo de falha em questão.
● Alto Índice de Severidade:
Não é possível a redução deste índice. Altivamente das ações tomadas, a
gravidade permanecerá mesma. Alguns autores defendem a redução da
gravidade através de revisão do projeto ou processo.

33
● Alto Índice de Detecção:
Demonstra que não há meios seguros de se detectar a ocorrência da
falha. É necessário implementar ou melhorar os controles existentes. Todas as
ações preventivas pertinentes a cada causa de cada tipo de falha devem
ser apontadas. Estas ações devem ser minuciosamente desenvolvidas e
discutidas com o propósito de se verificar sua eficácia na eliminação destas
causas. Apontar os setores e as pessoas responsáveis e o prazo previsto para
implantação.
5. FERRAMENTAS DE ENGENHARIA DE MANUTENÇÃO E CONFIABILIDADE
COMPLEMENTARES AO FMEA
Em complemento o FMEA, também podem ser utilizados algumas
ferramentas qualitativas de confiabilidade para melhorar e exemplificar
ainda mais o entendimento das causas e eventuais resoluções das falhas.
Tendo em mente que o FMEA é um método que converte informações
qualitativas em transforma em dados quantitativos, deixando a desejar em
representações gráficas, por exemplo.
Se necessário, e o custo, tempo e recursos permitirem, o FMEA pode ser
estendido para incluir uma análise de criticalidade. Para auxiliar nessas
ausências de informações que o FMEA pode vir a apresentar. Pode ser
utilizado em conjunto algumas das ferramentas de engenharia descritas
abaixo:
● Análise RAM;
● Árvore de Falhas (FTA);
● Diagrama de Blocos de Confiabilidade.
A análise RAM é realizada usando uma série de técnicas. As técnicas
específicas utilizadas e o nível de detalhe com o qual são aplicadas
dependem do escopo do estudo. Essas técnicas são usadas para identificar
parâmetros críticos de Confiabilidade, Disponibilidade e Mantenabilidade.
Um parâmetro de RAM é uma medida de um evento, por exemplo, a
duração de uma atividade de manutenção ou a frequência de uma falha.
Ao medir esses eventos, é possível determinar se os destinos de
disponibilidade do sistema serão atendidos ou não.
Uma análise de árvore de falhas (FTA) é um método dedutivo, de cima
para baixo, que analisa o desempenho do sistema. Isso envolve a
especificação de um evento principal para analisar, como por exemplo, um

34
sistema de alarme anti-incêndio, seguido da identificação de todos os
elementos associados no sistema que podem fazer com que o evento
principal ocorra.
Em uma análise de criticidade, os diagramas de blocos de
confiabilidade são analisados e cada bloco atribui uma taxa de falha. A
partir disso, um valor de confiabilidade para o sistema geral pode ser
determinado, que indicará com que freqüência o sistema falhará
completamente.
5.1. Análise RAM - Confiabilidade, Disponibilidade e Mantenabilidade
A base do trabalho da Engenharia de Manutenção está na Análise
RAM – Reliability, Availability and Maintainability. Em português,
Confiabilidade, Disponibilidade e Mantenabilidade. Confiabilidade é a
probabilidade de um determinado item, equipamento, sistema ou processo,
desempenhar a sua função requerida em um determinado período de
tempo. Por exemplo, uma bomba centrífuga tem 95% de probabilidade de
continuar operando nas próximas 8000 horas.
A Disponibilidade é a porcentagem de tempo em que um
equipamento esteve desempenhando a sua função requerida. Por exemplo,
no último mês a bomba centrífuga BOMB-0001 teve uma disponibilidade de
98%, e a Mantenabilidade (ou manutenabilidade) é a facilidade de se
executar a manutenção.
Também pode ser definida como a probabilidade de um técnico
executar a manutenção de acordo com o prazo determinado. Dessa forma,
é possível ter um processo de produção mais seguro, confiável e produtivo.
Alguns números que demonstram a importância de se trabalhar com a
análise RAM:
● Em média, uma indústria química de grande porte pode ter um
prejuízo médio de R$100 mil/por hora, devido ao lucro cessante
causado por quebra de equipamentos;
● Nas refinarias de petróleo, as perdas de produção representam cerca
de R$12 milhões por ano para cada 1% de indisponibilidade;
● Nas refinarias de petróleo, a equipe de manutenção representa cerca
de 30% da mão de obra total;
● Os custos com manutenção representam a maior parte dos custos
operacionais, após os custos com energia elétrica e matéria prima;
● Todos os anos, mais de US $ 300 bilhões são gastos em manutenção e
operação de usinas nos EUA, e estima-se que cerca de 80% destes
gastos são destinados para manutenções corretivas emergenciais.
Essas metas são desenvolvidas no início do projeto, definindo as metas
de Confiabilidade, Disponibilidade e Mantenabilidade. As atividades
também podem continuar na fase operacional da vida do sistema. Se os

35
parâmetros mostrarem que as ocorrências de falhas são mais frequentes do
que se a manutenção desejada demorar mais, a meta de disponibilidade
do sistema não será atendida e uma ação corretiva será necessária.
As atividades de Confiabilidade, Disponibilidade e Mantenabilidade
também abordam as interfaces entre cada uma das atividades definidas na
análise RAM, o projeto e a operação do sistema. Eles incluem questões
relativas a peças de reposição, informações de manutenção e requisitos
para procedimentos.
A RAM tem um impacto direto no lucro por meio da perda de custos
de produção e manutenção. Os principais objetivos da análise RAM são
aumentar a produtividade do sistema, aumentar o lucro total e reduzir o
custo total do ciclo de vida dos ativos (que inclui custo de lucro cessante,
custo de manutenção e custo operacional).
A figura a seguir mostra as interações e aplicações da Engenharia de
Manutenção com base na análise de RAM. Para um processo existente, os
dados de manutenção devem ser registrados no sistema de manutenção
para que possam ser analisados através de abordagens quantitativas e
qualitativas.
Através do FMEA serão mapeados os modos de falha e os parâmetros
de distribuição e priorização serão obtidos para cada equipamento do
processo. Através dos Diagramas de Blocos de Confiabilidade (RBD) ou
Árvores de Falhas (FTA) é possível representar as relações lógicas entre falhas
de componentes e falhas do processo, fornecendo a base para a
Engenharia de Manutenção atuar através da análise RAM.
Com a distribuição de falhas entrada de dados em um RBD/FT, a
Engenharia de Manutenção será capaz de entender a RAM, o desempenho
atual do processo e prosseguir com os projetos para melhoria da
confiabilidade, disponibilidade e mantenabilidade. De fato, existe uma
relação direta entre RBD e FT, mas a maioria dos engenheiros de
manutenção e confiabilidade acham o RBD mais fácil de usar, já que ele
pode ser mais facilmente relacionado a um fluxograma do processo.

36
5.1.1. Engenharia de Manutenção atuando na Confiabilidade (R)
O FMEA é a base para elaboração de um plano de manutenção
centrada em confiabilidade. A Engenharia de Manutenção deve participar
ativamente da participação do plano de manutenção, principalmente
colaborando para a construção do FMEA.
Hoje existem algumas ferramentas específicas para fazer o FMEA,
porém, uma simples planilha no Excel conseguirá atender muito bem as
necessidades. Uma vez que os princípios básicos e boas práticas para
elaboração do FMEA foram levados em consideração.
O primeiro passo para elaborar o FMEA pensando na elevação dos
itens de confiabilidade é identificar os processos e seus equipamentos que
serão analisados. O melhor método para tal é a análise de criticidade, uma
ferramenta usada para avaliar como as falhas de equipamentos afetam o
desempenho organizacional para classificar sistematicamente os ativos da
planta para fins de priorização de trabalho, classificação de material,
manutenção preventiva, manutenção preditiva e iniciativas de melhoria da
confiabilidade.
No nível do processo, a Árvore de Eventos (ET), Árvore de Falhas (FT) e
Diagrama de Blocos de Confiabilidade (RBD) podem ser usados para
representar as relações lógicas entre modos de falha individuais do
equipamento e modos de falha do processo. Uma Árvore de Eventos usa
ramificação binária para identificar os eventos que levam o processo a
falhar ou ter sucesso. Em uma árvore de falhas, as falhas do processo podem
ser expressas em termos de combinações de modos de falha de
componentes. Uma Árvore de Falha faz parte da Árvore de Eventos e pode
ser elaborada a partir de uma Árvore de Eventos.
Um RBD (Diagrama de Blocos de Confiabilidade), conforme ilustrado
na Figura a seguir é um inverso lógico de uma árvore de falhas.Os blocos são
usados para representar falhas de componentes ou modos de falha
determinado componente. A abordagem da análise de RAM adotada pelo
processo explora os RBDs porque a maioria dos engenheiros de manutenção
considera o RBD mais fácil de usar, pois pode ser mais facilmente relacionado
a um fluxograma de processo. Com os parâmetros de distribuição inseridos
em um RBD (ou ET ou FT) o desempenho do processo será obtido por
simulações.

37
5.1.2. Engenharia de Manutenção atuando na Disponibilidade (A)
Ao contrário da Confiabilidade, a Disponibilidade é um cenário
decorrido, portanto, os indicadores usados para controle da disponibilidade
são reativos. Uma vez que a Engenharia de Manutenção consegue garantir
a confiabilidade, é possível sentir os reflexos na disponibilidade. Sendo que
ambas têm uma variável em comum: O MTBF.
O MTBF, que significa Tempo Médio Entre Falhas (sigla para Mean Time
Between Failures), compõe o cálculo de disponibilidade e confiabilidade.
Portanto, se a engenharia de manutenção atuar com foco na elevação do
MTBF, ambos indicadores irão ter elevação. A disponibilidade é uma métrica
importante usada para avaliar o desempenho de equipamentos reparáveis,
representando as propriedades de confiabilidade e manutenção de um
componente ou sistema. No entanto, diferentes classificações de
disponibilidade e diferentes maneiras de obter os resultados numéricos.
A classificação de disponibilidade é algo flexível e é amplamente
baseada nos tipos de tempo de inatividade utilizadas na indústria e na
relação com o tempo (ou seja , o período de tempo a que se refere à
disponibilidade). Como resultado, há uma série de classificações diferentes
de disponibilidade, incluindo:
● Disponibilidade instantânea (ou ponto);
● Disponibilidade média de tempo de atividade (ou disponibilidade
média);
● Disponibilidade constante do estado;
● Disponibilidade Inerente;
● Disponibilidade Operacional.
O foco da Engenharia de Manutenção deve ser elevar a
Disponibilidade Inerente. A Disponibilidade inerente leva em consideração
apenas os temos de indisponibilidade ocasionados por falhas funcionais,
expressada através da fórmula:

38
5.1.3. Engenharia de Manutenção atuando na Mantenabilidade (M)
A Manutenibilidade é a capacidade de um item ser mantido ou
recolocado em condições de executar suas funções requeridas, sob
condições de uso especificadas, quando a manutenção é executada sob
condições determinadas e mediante procedimentos e meios prescritos.
Podemos resumir a mantenabilidade em: facilidade que uma equipe
encontra em realizar atividades de manutenção.
Supõe-se que em uma determinada indústria metalúrgica possui uma
máquina de empacotar por engrenagens. Essa máquina é uma das
principais do processo de produção e se ela parar toda a linha de produção
irá parar junto. Em um levantamento sobre as últimas falhas da máquina,
chegou-se a conclusão que a máquina parou 32 vezes por problemas
relacionados a “Superaquecimento do motor elétrico principal”.
Após uma criteriosa análise de falhas, foi identificado que a causa
dessas falhas era a obstrução dos filtros das janelas de ventilação da cabine
do motor elétrico. Sabendo dessa anomalia, foi ordenado que fizesse a
substituição desses filtros de forma semanal. E foi aí que começou o
problema.
O local era de difícil acesso, essa atividade era nova e ninguém sabia a
forma correta e mais ágil de se fazer, esse filtro era um modelo específico
fabricado exclusivamente para aquele equipamento, não tinha no estoque
da empresa e o seu processo de compra era demorado, além de tudo, essa
atividade era em um espaço confinado e havia a necessidade de uma série
de procedimentos para realiza-la de forma segura.
Enfim, se analisarmos o cenário acima, podemos dizer que a
manutenibilidade da empacotadora de engrenagens para essa
determinada ação de manutenção era muito baixa. Ou seja, essa atividade
tinha um alto nível de dificuldade. A seguir são mostrados alguns pontos de
elevação da Mantenabilidade por meio da Engenharia de Manutenção:
● Considerar a facilidade de acesso em que o técnico terá às conexões
e pontos de inspeção;
● Verificar conjuntos que necessitam ser içados durante a manutenção
e oferecer uma solução rápida e segura;
● Verificar o conforto ergonômico do técnico durante a execução;
● Revisar a zona de trabalho e otimizar os layouts visando eliminar
improdutividades;
● Revisar obstrução que um sistema causa sobre o outro (tubulações
sobrepondo cabos, cabos sobrepondo proteções, etc).

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O trabalho na mantenabilidade do equipamento começa no
momento de definir o seu projeto. É comum equipamentos antigos terem
péssimos índices de mantenabilidade, pelo fato de que esse item começou
a ter sua devida importância e atenção em meados dos anos de 1990. Um
dos principais reflexos que existe uma oportunidade de melhoria nos índices
de mantenabilidade é o MTTR.
O MTTR (Mean Time To Repair) indica que o tempo para reparo dos
equipamentos é alto, ou seja, a equipe está enfrentando dificuldades no
momento da manutenção. Outro ponto que merece atenção é o Fator de
Produtividade da mão de obra de manutenção. É comum encontrar uma
relação entre um alto índice de MTTR e a baixa produtividade da equipe.
5.2. Árvore de Falhas
A análise de Árvore de Falhas (FTA - Failure Tree Analysis) é um
diagnóstico do tipo qualitativa com a finalidade de estabelecer as causas
básicas de um evento ou sequência que veio a levar um sistema a falha.
Outro objetivo da Análise da Árvore de Falhas é o atingimento, através de
um diagrama lógico do conjunto mínimo de falhas que levaram ao evento
em análise.
Os fundamentos básicos do método FTA parte dos seguintes
conceitos:
1. Seleção do evento topo;
2. Determinação dos fatores contribuintes;
3. Diagramação lógica;
4. Aplicação dos dados quantitativos;
5. Determinação da probabilidade de ocorrência.
Esta metodologia possibilita o uso dos dados de confiabilidade dos
componentes, além do mais, da probabilidade de erros humanos, sendo um
método dedutivo e estruturado.
5.2.1. Simbologia
O FTA utiliza de símbolos para caracterizar os diferentes eventos que
podem ocorrer em um sistema. Na figura a seguir são apresentadas as
simbologias mais utilizadas com seus respectivos significados, juntamente
com as portas lógicas.

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5.2.2. A Relação entre a Árvore de Falhas e o FMEA
Os dois recursos têm muito em comum: são métodos para avaliação
de falhas, e podem ser empregados em conjunto na solução de problemas
que já surgiram. A árvore de falhas, ao construir de maneira lógica a
conexão das falhas de um sistema, facilita a formação do FMEA. Cada um
dos eventos básicos da árvore de falha pode ser apresentado como um item
do FMEA. Fica mais fácil vendo a árvore de falha, estabelecer o efeito e a
causa da falha na folha do FMEA, aí então as falhas são categorizadas por
meio de índice de risco

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5.2.3. Exemplo de Árvore de Falha para uma Escavadeira Hidráulica

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5.3. Diagrama de Blocos de Confiabilidade
O diagrama de blocos é uma expressão gráfica por meio de símbolos
das funções desempenhadas por cada elemento e do fluxo do sistema, no
caso, num diagrama de blocos as condições do conjunto estão ligadas
entre si por meio de blocos funcionais, e o bloco é uma representação das
ações que são efetuadas sobre um sinal à sua entrada.
A representação por diagramas de blocos tem como grande
vantagem a simplificação da análise dos sistemas, já que não é conter
nenhuma informação específica conforme à estrutura física do sistema,
somente o resumo da informação que interessa a ser apresentado. Qualquer
sistema linear pode ser apresentado por um diagrama de blocos baseado
em blocos, somadores e pontos de subdivisão.
No diagrama abaixo, é mostrado um resumo do FMEA, destacando e
hierarquizando os pontos-chave e interligando-os até o objetivo final:
O diagrama de blocos é muito importante para a construção de
sistemas e subsistemas para o FMEA. Conforme visto no capítulo 5.2., a árvore
de falhas se baseia quase que completamente de acordo com o diagrama
de blocos. Ele pode representar um conjunto completo de algum
equipamento e, sendo assim, possibilitando enxergar todo o sistema
montado, facilitando a identificação e relacionando toda a comunicação
de cada componente dentro do sistema em geral. No fluxograma a
seguir, temos um exemplo de um diagrama de blocos para um sistema de
geração de energia térmica por meio de biomassa.

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6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
FMEA - Failure Modes and Effects Analysis, 4th Edition - AIAG Automotive
Industry Action Group, 2008.
INTERNATIONAL STANDARD - Failure Modes and Effects Analysis (FMEA), IEC
60812, Second Edition - International Electrotechnical Commission, 2006.
FAILURE MODES AND EFFECTS ANALYSIS - FMEA Handbook (with Robustness
Linkages), 4.2 Version - Ford Motor Company, 2011.
MILITARY STANDARD - Procedures for performing a failure mode, effects and
criticality analysis - MIL-STD-1629 Rev. A, Department of Defense, 1980.
GUIDANCE ON FAILURE MODES & EFFECTS ANALYSES (FMEAS) - The
International Marine Contractors Association, IMCA M 166, 2002.
INTERNATIONAL STANDARD - Application guide – Reliability centred
maintenance, IEC 60300-3-11, Edition 2.0 - International Electrotechnical
Commission, 2009.
SIQUEIRA, Iony Patriota - Manutenção Centrada na Confiabilidade: Manual
de Implementação, Qualitmark Editora, 2014.
PEREIRA, Mário Jorge - Engenharia de Manutenção - Teoria e Prática, Editora
Ciência Moderna Ltda., 2011.
LAFRAIA, João Ricardo Barusso - Manual de Confiabilidade,
Mantenabilidade e Disponibilidade, Qualitmark Editora: Petrobras, 2014.

44
ANEXO I – EXEMPLO DE FMEA/PLANILHA (EQUIPAMENTOS MÓVEIS)

45
ANEXO II – EXEMPLO DE FMEA/PLANILHA (EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS)

46
ANEXO III – EXEMPLO DE FMEA/PLANILHA (EDIFICAÇÕES)

ANOTAÇÕES GERAIS
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