O que é a FMECA? Análise de Modos de Falha, Efeitos e Criticidade

A análise de modos de falha, efeitos e criticidade (FMECA) é um sistema estruturado de prioridades de trabalho que ajuda as equipas a utilizar da melhor forma possível os recursos de manutenção. Atualmente, a maioria das operações de fabrico enfrenta restrições de tempo, orçamento e conhecimentos. Cada parte de um sistema desempenha um papel no sucesso do fabricante. E embora as falhas nalgumas áreas possam ser apenas um pequeno inconveniente, podem provocar a paragem da produção noutras.

Atualmente, a FMECA é uma forma padrão de analisar e dar prioridade a potenciais falhas. A FMECA conduz a decisões inteligentes sobre onde alocar seus recursos para que eles tenham o maior impacto. Neste artigo, falaremos sobre o que é a FMECA e o que ela pode fazer pela sua operação. Também explicaremos as diferenças entre a FMECA e outros sistemas de prioridade de trabalho, como a análise de modo e efeitos de falha (FMEA).

O que é a FMECA (Análise de modos de falha, efeitos e criticidade)?

A FMECA envolve a análise de processos para determinar os seus potenciais pontos de falha. Uma vez identificados esses pontos de falha, é possível investigar o impacto que têm em todo o processo. Esta informação permite às equipas de manutenção dar prioridade ao trabalho, prever falhas e maximizar o tempo de funcionamento, uma vez que podem dar prioridade aos problemas de manutenção ou efetuar manutenção preventiva antes de ocorrerem interrupções.

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.
• Os efeitos determinam o impacto que cada falha potencial terá nas operações. Nem todos os modos de falha são iguais. Alguns não têm um impacto significativo na produtividade, enquanto outros podem provocar a paragem da produção. É essencial saber quais os modos de falha que representam o maior risco.
• 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.

Garantir a segurança no local de trabalho: Um aspeto importante da FMECA é garantir que todas as avarias que ameacem a segurança física dos membros da sua equipa recebem a máxima prioridade.

Minimizar o tempo de inatividade: A FMECA permite às equipas dar prioridade às reparações que afectam a qualidade da produção ou o desempenho do ativo. Isto minimiza o tempo de inatividade e assegura que o piso de produção continua a funcionar da forma mais eficiente possível.

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

Agora que já falámos sobre o que significa FMECA e porque é importante, está na altura de pôr em prática os nossos conhecimentos. A execução da FMECA pode ser demorada, mas os benefícios terão um impacto duradouro na sua empresa.

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

Este tipo de FMECA centra-se em sistemas de alto nível e não em componentes específicos. É utilizado para avaliar a forma como as falhas nas funções afectam o funcionamento geral e é útil nas fases iniciais de conceção, quando os componentes físicos ainda não foram totalmente definidos.

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

A FMECA de conceção centra-se na análise do hardware e dos componentes individuais de um sistema. Identifica a forma como as falhas, como um circuito avariado ou um rolamento danificado, podem afetar o sistema. É frequentemente utilizada no fabrico para melhorar a fiabilidade.

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.
• O cálculo do número de prioridade do risco (RPN) pode ser impreciso devido ao facto de a equação exigir valores de gravidade simplificados que podem não representar totalmente as condições reais. A diversidade de conhecimentos do grupo também pode levar a medições e cálculos incorrectos.
• 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.

Embora possam existir obstáculos à realização da FMECA, os benefícios a longo prazo da análise e as alterações daí resultantes ultrapassam frequentemente os custos. Para obter o máximo benefício, é importante determinar a melhor altura para realizar a FMECA e certificar-se de que a realiza de forma completa.

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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:

1. Antes do início do fabrico: Quando um sistema ainda se encontra na fase de conceção, a realização de uma análise FMECA permite à equipa de engenharia ajustar as concepções e os activos e efetuar outras alterações para garantir que o sistema funciona da forma mais eficaz possível a partir do momento em que é colocado em funcionamento.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.

A realização de FMECA pode ser incrivelmente útil para a sua organização, mas também pode ser morosa e dispendiosa. E embora o objetivo seja a melhoria contínua, não faz sentido utilizar os recursos para realizar a FMECA com mais frequência do que o necessário.

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.

Como muitas dessas funções também são importantes para o desenvolvimento de uma análise FMECA,
o processo de realização da análise pode ser uma boa forma de captar e documentar os conhecimentos que estes profissionais trazem para a organização, garantindo que toda a equipa possa beneficiar das suas ideias.

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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.

Aqui está uma tabela que descreve as diferenças entre a FMEA e a FMECA:

O que é o método de análise FMEA?

O método de análise FMEA é muito semelhante ao método FMECA. No entanto, o FMEA pára antes de chegar à análise de criticidade e não classifica as falhas de acordo com o seu impacto.

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.

Quais são os 4 passos do processo FMEA?

As quatro etapas desta avaliação de falhas são:

1. Definir o âmbito da sua análise
2. Identificar todos os factores relevantes (causa principal, etc.)
3. Atribuir classificações: probabilidade, gravidade, detetabilidade da falha
4. Calcular o número de prioridade do risco (RPN)

Entretanto, os seis passos do processo FMECA são:

1. Definir o âmbito da sua análise
2. Identificar todos os factores relevantes (causa principal, etc.)
3. Atribuir classificações: probabilidade, gravidade, detetabilidade da falha
4. Calcular o número de prioridade do risco (RPN)
5. Definir prioridades e implementar acções
6. Controlo e revisão

Nomeadamente, a FMEA não se limita a analisar as falhas e a fornecer planos de ação para as resolver.

Como funciona a análise de criticalidade FMECA?

O passo final para implementar a FMECA é determinar a criticidade de cada falha definida. A criticidade ajuda a dar prioridade às reparações e às estratégias de atenuação e pode basear-se no número RPN calculado anteriormente. Números mais altos significam que é mais provável que a falha ocorra e/ou que as falhas são mais prejudiciais e impactantes quando ocorrem, enquanto números mais baixos significam que a falha é improvável e, mesmo que ocorresse, não teria um grande impacto noutras áreas de produção.

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?

Em primeiro lugar, deve concentrar os recursos de manutenção em potenciais falhas suficientemente graves para afetar a segurança ou as operações imediatas. Não se preocupe em tentar preparar-se para problemas muito raros ou mesmo para problemas comuns que não afectam significativamente a produção.

A análise de criticidade é provavelmente a parte mais importante da FMECA, pelo que vale a pena dedicar algum tempo a implementá-la corretamente. Estabelecer parcerias com fornecedores experientes que possam ajudar a sua equipa também pode ser uma boa ideia.

Utilização de um CMMS para FMECA

A FMECA é um dos sistemas de prioridade de trabalho mais orientados por dados disponíveis, e é mais fácil de implementar com as ferramentas certas. É por isso que um sistema de gestão de manutenção computorizado (CMMS) como o eMaint é uma opção natural para gerir a análise FMECA. A FMECA faz previsões sobre as necessidades futuras de manutenção. Mas precisa de muitos dados detalhados e precisos para fazer essas previsões, e é aí que entra o eMaint.

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.

Depois de determinar os modos de falha e os seus efeitos, pode efetuar a sua análise de criticalidade.

Trabalhar com os especialistas em FMECA

Os nossos especialistas em Fiabilidade da Fluke oferecem um workshop de criticidade de activos para equipas que trabalham para implementar a FMECA. A formação abrange tópicos chave da FMECA como:

• Modos de falha
• Severidade dos modos de falha
• Probabilidade de ocorrência
• Prioridades de risco

No final da nossa formação FMECA de cinco dias, as suas equipas terão feito uma análise exaustiva das potenciais falhas dos componentes e dos seus efeitos. Aprenderão também quais as tarefas de manutenção em que as suas equipas se devem concentrar para minimizar as hipóteses de ocorrência dos modos de falha mais graves.

Esta formação é uma óptima maneira de começar a mudar para um processo de tomada de decisões estruturado e baseado em dados. E, em pouco tempo, é provável que veja mudanças em toda a sua operação, levando a uma maior produtividade e a menos tempo de inatividade não planeado.

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.