Failure mode, effects, & criticality analysis (FMECA) is a structured work priority system that helps teams make the best possible use of maintenance resources. Today, most manufacturing operations face time, budget, and expertise constraints. Every part of a system plays a role in the manufacturer's success. And while failures in some areas may only be a minor inconvenience, they can bring production grinding to a halt in others.
Today, FMECA is a standard way to analyze and prioritize potential failures. FMECA drives smart decisions about where to allocate your resources so they have the most impact. In this article, we'll talk about what FMECA is and what it can do for your operation. We'll also explain the differences between FMECA and other work priority systems, like failure mode and effects analysis (FMEA).
O que é a FMECA (Análise de modos de falha, efeitos e criticidade)?
FMECA involves analyzing processes to determine their potential failure points. Once you've identified those failure points, you can investigate how they impact the entire process. This information allows maintenance teams to prioritize work, predict failures, and maximize uptime since they can prioritize maintenance issues or perform preventive maintenance before interruptions occur.
A FMECA é um sistema de prioridades de trabalho baseado em dados. É uma das abordagens mais granulares e sistemáticas para classificar as tarefas de manutenção. A FMECA é composta por três partes, e cada uma delas alimenta a seguinte:
- O modo de falha identifica os pontos em que um ativo ou sistema pode falhar. Normalmente, existem vários modos de falha para cada peça de equipamento.
- Effects determine how each potential failure will impact operations. Not all failure modes are created equal. Some don't significantly impact productivity, while others can bring production to a halt. It's essential to know which failure modes pose the most risk.
- A análise de criticidade determina quais os modos de falha mais graves em termos do seu efeito nas operações. Este passo tem em conta a produtividade, a segurança e as considerações ambientais.
Se for feita corretamente, a FMECA pode identificar os modos de falha mais importantes para uma fábrica. Uma vez determinados, uma organização pode concentrar os seus esforços de manutenção nos activos e componentes que mais necessitam.
Porquê realizar a FMECA?
O objetivo da realização de uma análise dos modos de falha, efeitos e criticidade é compreender melhor os riscos potenciais e encontrar formas de evitar a ocorrência de falhas. A realização da FMECA
permite às organizações:
Obtenha informações sustentáveis e baseadas em dados: Os fabricantes têm muitas máquinas e processos a funcionar na área de produção. A qualquer momento, podem existir várias ordens de trabalho para diferentes activos que requerem reparações ou peças que precisam de ser substituídas. Em vez de confiar na intuição para dar prioridade às reparações, a abordagem FMECA define estratégias para determinar quais as reparações ou tarefas de manutenção preventiva que as equipas devem concluir primeiro.
Concentrar-se em tarefas de elevada prioridade: A FMECA atribui a cada modo de falha uma classificação de criticidade. Quando uma equipa de manutenção tem várias ordens de trabalho, essa classificação permite-lhes dar prioridade às ordens de trabalho mais críticas. As equipas podem concentrar-se nos activos, componentes e processos que mais necessitam.
Melhorar manutenção preventiva preventiva: A realização da FMECA pode ajudar a identificar áreas comuns de falha. A partir daí, a equipa de manutenção pode implementar ou ajustar as práticas de manutenção preventiva para serem mais eficazes.
Ensure workplace safety: An important aspect of FMECA is ensuring that any breakdowns that threaten your team members' physical safety receive top priority.
Minimize downtime: FMECA enables teams to prioritize repairs that impact production quality or the asset's performance. This minimizes downtime and ensures the production floor continues running as efficiently as possible.
Melhorar a vida útil do equipamento: A FMECA também apoia a longevidade do seu equipamento e activos, identificando reparações críticas e assegurando que são tratadas imediata e eficazmente.
Como efetuar a análise do modo de falha, dos efeitos e da criticidade (FMECA): Um Guia Passo-a-Passo
Now that we've gone over what FMECA stands for and why it's important, it's time to put our knowledge into practice. Performing FMECA can be time-consuming, but the benefits will have a long-lasting impact on your company.
Pode ser necessário um vasto leque de pessoas em várias funções na sua organização para efetuar uma análise FMECA eficaz. Estas podem incluir engenheiros, técnicos, pessoal de manutenção, gestores e designers de produtos e pessoal de fabrico. Cada uma destas áreas de especialização pode ajudar a identificar e atenuar os modos de falha, resultando numa análise FMECA mais completa e eficaz.
Eis os passos para efetuar uma análise FMECA:
1. Defina o âmbito da sua análise
Identifique o sistema ou processo que pretende analisar. Pode ser um único ativo de produção ou todo o processo de produção.
2. Identificar todos os factores relevantes
- Identificar os componentes: Separar o sistema ou processo em cada parte ou subsistema.
- Identificar potenciais falhas: Fazer um brainstorming de todos os modos de falha possíveis, dos pequenos aos grandes.
- Identificar os efeitos de cada falha: Para cada falha, determine os possíveis efeitos. Estes podem incluir ferimentos, maquinaria danificada, tempo de inatividade não planeado, problemas de qualidade, entre outros.
3. Atribuir classificações
- Atribua a cada falha uma classificação de gravidade: As classificações de gravidade variam normalmente de 1 a 10, sendo que 1 representa um problema menor e 10 representa um problema grave. As classificações de gravidade podem basear-se em perdas financeiras, danos no equipamento, questões de segurança, etc.
- Atribuir a cada falha uma classificação de ocorrência: Atribuir a cada falha uma classificação de ocorrência de 1 a 10, sendo 1 a menos provável de ocorrer e 10 a extremamente provável de ocorrer.
- Atribuir a cada falha uma classificação de deteção: A classificação de deteção é a probabilidade de cada falha ser detectada, sendo que 1 significa que é muito provável que seja detectada e 10 significa que não será detectada.
4. Calcular o número de prioridade do risco (RPN)
Multiplique a classificação de gravidade, a classificação de ocorrência e a classificação de deteção para cada falha:
classificação da gravidade x classificação da ocorrência x classificação da deteção = RPN
O número resultante é o número de prioridade de risco. Os números de prioridade de risco mais elevados representam falhas de maior impacto, enquanto os números mais baixos representam falhas que são menos prováveis de ocorrer ou menos prejudiciais quando ocorrem.
5. Priorizar e implementar acções
Desenvolver e priorizar ações para mitigar ou eliminar o risco de ocorrência de falhas de RPN mais alto. Isto pode incluir a atualização ou adição de procedimentos de manutenção preventiva, melhoria dos controlos ambientais ou adição de dispositivos de proteção ou salvaguardas.
6. Controlo e revisão
Monitorizar o sistema para detetar novos modos de falha FMECA e avaliar a eficácia das acções implementadas.
A FMECA é um processo iterativo. Deve ser repetido periodicamente para verificar a eficácia dos seus procedimentos de atenuação e para ter em consideração as lições aprendidas. A melhoria contínua é fundamental para garantir que a sua FMECA continua a ser um recurso eficaz e relevante para a sua organização
Quais são os 3 tipos de FMECA?
Existem três tipos principais de FMECA. Cada tipo ajuda as organizações a abordar proactivamente as questões de fiabilidade e segurança, mas centram-se em áreas diferentes.
1. FMECA do sistema
This type of FMECA is focused on high-level systems rather than specific components. It's used to evaluate how failures in functions impact the overall operation and is useful in the early design stages when physical components haven't been fully defined.
Exemplo de FMECA de sistema: Analisar como uma falha na função do sistema de arrefecimento pode levar ao sobreaquecimento de uma fábrica.
2. Projeto FMECA
Design FMECA focuses on examining individual hardware and components within a system. It identifies how failures such as a broken circuit or a damaged bearing could affect the system. It's often used in manufacturing to improve reliability.
Exemplo de FMECA de projeto: Analisar a forma como um condensador avariado numa fonte de alimentação afecta um circuito elétrico.
3. Processo FMECA
Este tipo de FMECA examina potenciais falhas nos processos de fabrico. Ajuda a localizar pontos problemáticos nos procedimentos de montagem, produção ou manutenção e é útil para melhorar o controlo de qualidade.
Exemplo de FMECA de processo: Analisar como as definições de binário incorrectas durante a montagem podem levar à falha prematura dos parafusos.
Os passos básicos para efetuar uma análise dos modos de falha, efeitos e criticidade permanecem os mesmos para os três tipos de FMECA: identificar potenciais modos de falha, determinar os efeitos, dar prioridade aos modos de falha e desenvolver estratégias para reduzir o impacto das falhas.
O que é um modo de falha FMECA?
Um modo de falha na FMECA refere-se à forma específica como um componente, subsistema ou sistema pode falhar. Descreve o que corre mal, mas não necessariamente porquê.
Alguns exemplos de modos de falha da FMECA incluem o sobreaquecimento de um motor, o curto-circuito de um circuito ou o desaperto de um parafuso ao longo do tempo. Cada um destes modos é um modo de falha diferente, porque representam formas diferentes de um sistema poder falhar.
Uma vez conhecidos os possíveis modos de falha, é possível determinar os efeitos, as causas e a criticidade e tomar medidas para evitar essas falhas.
Prós e contras da análise FMECA
A FMECA pode ser uma ferramenta útil para as empresas que procuram obter uma compreensão mais profunda dos potenciais problemas e melhorar os processos existentes.
Vantagens de uma análise FMECA
Quando utilizada de forma eficaz, uma análise FMECA oferece uma série de informações valiosas e benefícios operacionais, incluindo a capacidade de
- Revelar ligações entre falhas e resultados, fornecendo uma imagem mais clara do impacto das falhas no resto da fábrica e permitindo que as equipas de manutenção tomem medidas para reduzir a probabilidade de falha.
- Permitir que a fábrica implemente medidas preventivas e reduza o risco de falhas, levando à redução do tempo de inatividade e ao aumento da fiabilidade do sistema.
- Ajudar a definir as prioridades das tarefas de manutenção preventiva e corretiva, assegurando a utilização mais eficaz dos recursos de manutenção.
- Fornecer dados que podem ser utilizados para ajudar a eficiência e a eficácia das operações da fábrica, como a identificação dos activos que podem ser candidatos a manutenção preditiva.
- Assegurar um ambiente de trabalho mais seguro para os trabalhadores, reduzindo ou eliminando os riscos de segurança.
- Identificar os pontos fracos das práticas actuais em todo o sistema, conduzindo a melhorias globais.
Desvantagens de uma análise FMECA
Embora a análise FMECA possa ser útil para identificar e mitigar potenciais problemas numa fábrica, tem alguns inconvenientes:
- A recolha e análise de todos os dados necessários pode ser morosa.
- Pode ser dispendioso porque requer uma equipa multifuncional de especialistas para o realizar eficazmente.
- Necessita de ser completada mais do que uma vez para efetuar ajustes e produzir melhorias contínuas. Por exemplo, após a conclusão inicial, uma equipa pode ter de concluir uma segunda FMECA quando são feitas alterações aos activos ou sistemas, ou quando ocorrem alterações importantes no processo.
- Requer a gestão e organização de uma grande quantidade de dados, o que pode ser difícil para as empresas que utilizam sistemas tradicionais em papel ou aplicações digitais em silos.
While there can be barriers to performing FMECA, the long-term benefits of the analysis and the changes that result often outweigh the costs. To get the maximum benefit, it's important to determine the best time to conduct FMECA and make sure you do it in a complete way.
Quando é que se deve efetuar uma análise FMECA?
Existem alguns momentos-chave em que a realização da FMECA é mais benéfica para uma organização:
- Before manufacturing begins: When a system is still in the design phase, performing an FMECA analysis allows the engineering team to tweak designs and assets and make other changes to ensure the system runs as effectively as possible from the moment it's up and running.
- Para melhorar a fiabilidade: As equipas podem realizar uma análise FMECA durante a fase de produção, enquanto a instalação está a funcionar normalmente. Pode fornecer informações acionáveis e destacar potenciais alterações para melhorar as operações.
- Após actualizações ou alterações do sistema: Quando os activos são actualizados ou são feitas grandes alterações aos sistemas ou procedimentos de fabrico, faz sentido repetir uma análise FMECA para se antecipar a quaisquer potenciais falhas que as alterações possam ter introduzido.
- Após uma falha grave: Quando ocorre uma falha grave, a realização da FMECA pode ajudar a revelar a causa principal do problema e a melhorar a fiabilidade e a segurança, identificando as acções corretivas que devem ser tomadas para evitar que volte a acontecer.
- Durante o planeamento da manutenção: A análise FMECA pode ajudar as equipas de manutenção a criar ou atualizar a programação da manutenção preventiva. A equipa de manutenção pode utilizá-la para criar um calendário de manutenção preventiva ideal para cada ativo e analisar quais os activos ou sistemas mais importantes para a produção. Também pode ser efectuada para ajudar a identificar os melhores candidatos para a manutenção preventiva.
Conducting FMECA can be incredibly useful to your organization, but it can also be time-consuming and costly. And while continuous improvement is the goal, it doesn't make sense to use the resources to perform FMECA more frequently than needed.
Quem utiliza os resultados da FMECA?
Existem muitas funções cujas operações quotidianas são diretamente afectadas pelos resultados da FMECA. Entre elas incluem-se:
- Engenheiros e projectistas: Estes especialistas utilizam os resultados da FMECA para efetuar alterações à conceção ou ao funcionamento de uma fábrica para ajudar a reduzir o risco de falhas e melhorar o desempenho do sistema.
- Engenheiros e pessoal de manutenção: Estes funcionários utilizam a FMECA para efetuar alterações ou melhorias nas práticas de manutenção preditiva, preventiva e corretiva.
- Engenheiros de segurança: Os resultados de uma análise FMECA ajudam os engenheiros de segurança a garantir que os produtos e sistemas são seguros para utilização e podem utilizar a análise FMECA para efetuar melhorias nos processos para garantir a segurança.
- Responsáveis pela conformidade regulamentar: Estes responsáveis podem utilizar os resultados da FMECA para demonstrar a conformidade com as normas de segurança e qualidade.
- Gestores de operações: A análise FMECA ajuda os gestores de operações a identificarem os modos de falha e a desenvolverem estratégias para mitigar as falhas.
Outras funções, como profissionais de gestão de risco e equipas de garantia de qualidade, também podem beneficiar de uma análise FMECA. Todas estas funções utilizam os resultados da FMECA de várias formas, e a sua experiência na melhoria das operações em toda a instalação pode ter um impacto a longo prazo na fiabilidade e desempenho operacionais.
Uma vez que muitas destas funções também são importantes para o desenvolvimento de uma análise FMECA,
o processo de realização da análise pode ser uma boa maneira de capturar e documentar o conhecimento que esses profissionais trazem para a organização, garantindo que toda a equipa possa
beneficiar dos seus conhecimentos.
Qual é a diferença entre a FMECA e a FMEA?
A análise dos modos e efeitos de falha (FMEA) é um primo próximo da FMECA. Tal como a FMECA, a FMEA identifica possíveis falhas e, em seguida, estuda o potencial efeito de ondulação de cada falha.
Pode ser útil pensar na FMECA como a fase seguinte à FMEA. A FMEA identifica uma vasta gama de potenciais falhas que podem afetar a linha de produção, mas a FMECA fornece um plano de ação para cada falha.
A FMECA introduz mais dados para determinar o impacto concreto de cada modo de falha. Isto permite às equipas atribuir a cada falha potencial uma classificação de criticidade, que é a forma de determinar os componentes e activos mais críticos para o funcionamento. Por exemplo, um engenheiro de fiabilidade que pretenda iniciar um programa de manutenção preditiva pode utilizar a FMECA para determinar qual a melhor forma de lançar o seu piloto de sensor de vibração sem fios, ou mesmo onde concentrar os esforços de manutenção em geral.
Idealmente, as operações devem utilizar tanto a FMEA como a FMECA. Em conjunto, as duas abordagens identificam os modos de falha, determinam o seu impacto no produto final e fazem a melhor utilização possível dos recursos de manutenção.
Here's a table outlining the differences between FMEA and FMECA:
O que é o método de análise FMEA?
The FMEA method of analysis is very similar to the FMECA method. However, the FMEA stops before reaching criticality analysis and doesn't rank failures according to their impact.
A FMEA centra-se na compreensão das falhas de risco e dos seus efeitos, mas a FMECA vai mais longe, quantificando os riscos e avaliando a criticidade da falha. Embora a FMEA seja um bom ponto de partida para a FMECA, a FMECA permite que as equipas alarguem a sua análise e melhorem as suas capacidades de tomada de decisão para melhorar a fiabilidade e a segurança.
Como funciona a análise de criticalidade FMECA?
The final step to implementing FMECA is determining the criticality of each defined failure. The criticality helps prioritize repairs and mitigation strategies, and can be based on the RPN number calculated previously. Higher numbers mean that the failure is more likely to occur and/or that failures are more damaging and impactful when they do occur, while lower numbers mean that failure is unlikely and, even if it did happen, it wouldn't have a high impact on other areas of production.
Isto não é o mesmo que uma análise da criticalidade dos activos. No entanto, tanto a FMECA como a análise da criticalidade dos activos podem ajudá-lo a determinar para onde dirigir os recursos de manutenção.
Para além do número de prioridade do risco, pode fazer estas perguntas adicionais para o ajudar a determinar a criticidade da falha:
- Em que medida o tempo de inatividade afectaria a produção ou o rendimento?
- A falha pode provocar ferimentos, mortes ou danos ambientais?
- Qual é o custo e a dificuldade de reparação do ativo?
- A falha viola os regulamentos ou a conformidade do sector?
- Existem sistemas de salvaguarda?
You should first focus maintenance resources on potential failures that are severe enough to impact safety or immediate operations. Don't get bogged down trying to prepare for very rare problems or even common problems that don't significantly undermine production.
Criticality analysis is probably the most important piece of FMECA, so it's worth taking the time to implement it correctly. Partnering with experienced providers who can help your team can also be a good idea.
Utilização de um CMMS para FMECA
FMECA is one of the most data-driven work priority systems available, and it's easier to implement with the right tools. That's why a computerized maintenance management system (CMMS) like eMaint is a natural fit for managing FMECA analysis. FMECA makes predictions about future maintenance needs. But it needs plenty of detailed, accurate data to make those predictions, which is where eMaint comes in.
Com o eMaint, é possível:
- Armazenar e pesquisar dados de ordens de trabalho sem esforço
- Utilizar a função de relatório para criar uma lista de modos de falha
- Utilizar os códigos de falha do eMaint para determinar a frequência com que as falhas ocorrem
O eMaint possui funcionalidades de ordens de trabalho e relatórios que lhe permitem identificar o impacto de falhas de máquinas anteriores. Que avarias tiveram um efeito dominó noutros activos? Quais provocaram a paragem da sua operação? Utilize estas informações para prever e evitar o impacto de cada modo de falha.
Once you've determined the failure modes and their effects, you can conduct your criticality analysis.
Trabalhar com os especialistas em FMECA
Os nossos especialistas em Fiabilidade da Fluke oferecem um workshop sobre a criticidade dos activos para as equipas que trabalham na implementação da FMECA. A formação abrange tópicos chave da FMECA como:
- Modos de falha
- Severidade dos modos de falha
- Probabilidade de ocorrência
- Prioridades de risco
By the end of our five-day FMECA training, your teams will have done a comprehensive review of potential component failures and their effects. You'll also learn which maintenance tasks your teams should focus on to minimize the chances of the most severe failure modes taking place.
This training is a great way to start shifting to a structured, data-driven decision-making process. And before long, you'll likely see changes across your whole operation, leading to greater productivity and less unplanned downtime.
Para saber mais sobre a formação FMECA e como um CMMS pode ajudar a otimizar o seu plano de manutenção, fale com um especialista eMaint.