Laís Igrejas Lemos
1 UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU PROJETO A VEZ DO MESTRE COMO A UTILIZAÇÃO DO FMEA AUXILIA NA REDUÇÃO DAS FALHAS NO PROCESSO Por: Telma Fidelis Fragoso da Silva Orientador Prof. Luiz Cláudio Lopes Alves D. Sc. Rio de Janeiro 2008
2 2 UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU PROJETO A VEZ DO MESTRE COMO A UTILIZAÇÃO DO FMEA AUXILIA NA REDUÇÃO DAS FALHAS NO PROCESSO Apresentação de monografia à Universidade Candido Mendes como requisito parcial para obtenção do grau de especialista em Engenharia de Produção. Por: Telma Fidelis Fragoso da Silva
3 3 AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus pela minha existência, ao meu esposo, pelo apoio de iniciarmos e concluirmos juntos essa especialização, passando por difíceis momentos, mais com compreensão mútua. A minha amiga Andréa, que esteve sempre comigo, seja indo estudar, lanchando ou estudando. E a todos, que direta ou indiretamente, me apoiaram na realização desse trabalho.
4 4 DEDICATÓRIA Dedico este trabalho ao meu pai, à minha mãe e ao meu esposo, que são as pessoas mais importantes na minha vida e aos mestres pelo apoio dado durante todo o meu tempo de estudo durante o curso de pós-graduação.
5 5 RESUMO As decisões tomadas na etapa de projeto são as que mais influenciam no sucesso de um produto, impactando no fator custo, tempo de desenvolvimento e na questão qualidade. Nesta etapa, uma das técnicas mais difundidas para melhorar a confiabilidade do produto é o FMEA (Failure Mode and Effect Analysis), que serve de apoio para a análise preventiva das causas das falhas do produto em uso ou do seu processo de fabricação, foco deste estudo. Sendo assim, o objetivo desse trabalho é mostrar a importância de qualidade da vida comercial de um produto, mostrando os tipos de FMEA existentes (Sistema, Produto e Processo), informando a importância e como se monta do grupo do FMEA, foca em FMEA de Processo e mostra os fundamentos do FMEA, expondo os índices de Severidade, Ocorrência e Detecção e como encontrar o NPR (Número de Prioridade de Risco), como é composto o grupo de FMEA e as funções de cada integrante. Finalizando, com uma aplicação da ferramenta, para exemplificar o conceito exposto.
6 6 SUMÁRIO INTRODUÇÃO 07 CAPÍTULO I A IMPORTÂNCIA DA QUALIDADE 09 CAPÍTULO II O QUE É FMEA 17 CAPÍTULO III APLICANDO O FMEA NA REDUÇÃO DE FALHAS 33 CONCLUSÃO 39 ANEXOS 40 BIBLIOGRAFIA 43 ÍNDICE 45
7 7 INTRODUÇÃO Pensando por um ponto de vista, a satisfação do cliente pode ser expressa pela relação entre percepção e expectativa, ou seja, um estado no quais as necessidades do mesmo, os desejos e as expectativas são atendidos ou excedidos, resultando na sua volta para comprar ou usar os serviços oferecidos e na manutenção da sua lealdade (ALMEIDA, 2003), sendo a confiabilidade do produto um dos itens importantes nesta mensuração de satisfação. Segundo BIASOLI (2003), a falha de um produto no período de garantia implica custos para a empresa, pois esta deve financiar a reposição ou manutenção da peça que falhou, além de perder a credibilidade de seus clientes, o que pode gerar perda de consumidores. Ainda na fase de projeto, uma das técnicas mais utilizadas para melhorar a confiabilidade de um produto é o FMEA - Failure Mode and Effect Analysis (FERREIRA e TOLEDO, 2001), que permite a análise preventiva das possíveis causas de falhas. O FMEA foi utilizado pela Volkswagen alemã na década de 50, sendo esquecido posteriormente. Esse método só foi recuperado na década de 80 pelos japoneses e, posteriormente, por outros países. Esta ferramenta utiliza-se de alguns índices para avaliar quantitativamente a gravidade da falha. Fundamenta-se em índices como: ocorrência (probabilidade de ocorrer uma falha); severidade (impacto da falha sobre os consumidores e à empresa) e detecção (probabilidade de detecção da falhas). A resultante é a multiplicação desses três índices, que gera o nível
8 8 de risco, indicando se há ou não a necessidade de tomada de ações corretivas. Portanto o presente trabalho em por objetivo, explicar e exemplificar como a utilização do FMEA reduz a possibilidade de defeito no produto, melhorando, assim, a sua confiabilidade. No primeiro capítulo descrevo o conceito de qualidade e sua importância com a confiabilidade do produto. Posteriormente, apresento a fundamentação teórica sobre o Método FMEA, mais especificamente o FMEA de Processo, sendo este o foco de estudo desse trabalho. No terceiro e último capítulo, apresento uma aplicação do FMEA de Processo, mostrando as melhorias identificadas através do mesmo.
9 9 CAPÍTULO I A IMPORTÂNCIA DA QUALIDADE Baseie, o mais possível, suas decisões em fatos não em opiniões! (Walter Shewhart) Este capítulo tem por finalidade fazer um levantamento das considerações apontadas pela literatura a respeito do relacionamento de qualidade e confiabilidade em produtos O que é a Palavra Qualidade? Qualidade não é um termo técnico exclusivo, é uma palavra de domínio público. É um termo subjetivo que carrega opiniões pessoais. Às vezes, difícil de ser avaliado e medido. Os conceitos usados para definição nem sempre são corretos, definir qualidade de forma errônea leva a organização adotar ações com sérias conseqüências. Para afirmar que um produto é de qualidade, há que se levar em conta todas as informações sobre a vida do produto, entre elas o seu ciclo de vida, os seus custos, os compradores, os usuários, os beneficiados, os mantenedores e as demais pessoas envolvidas com o produto, além dos impactos causados e sofridos pelo produto Conceito Qualidade da ISO 9000:2000 Qualidade: grau no qual um conjunto de características inerentes satisfaz a requisitos.
10 10 Nota 1 pode ser usado como adjetivos: má, boa, excelente. Nota 2 inerente, ao contrário de atribuído, significa existência de alguma coisa, especialmente como uma característica permanente. Portanto Qualidade é: É o quanto (GRAU) um determinado produto ou serviço (CONJUNTO DE CARACTERÍSTICAS INERENTES) atende e/ou se adequa àquilo que desejamos (SATISFAZ A REQUISITOS) num determinado momento. Uma forma de tratar o conceito de qualidade de maneira mais ampla seria definindo-o como a capacidade de atender às expectativas das partes interessadas. Quando se trata de um produto ou serviço às expectativas normalmente é em relação à conformidade com requisitos e à adaptabilidade ao uso, onde as principais partes interessadas são normalmente os clientes. Assim, neste contexto qualidade está diretamente relacionada a atender aos requisitos dos clientes. Figura 1.1 O que é qualidade
11 Qualidade do produto e do processo O mercado cada vez mais competitivo tem forçado as indústrias a buscar cada vez mais a melhoria de seus produtos e processos. Empresas que se mostram mais eficientes nesta tarefa têm se destacado pela obtenção do reconhecimento de seus clientes, concretizado pelo sucesso de seus produtos no mercado. Ao buscar a melhoria de seus produtos, um conceito amplo, a empresa busca, em um contexto mais específico, atingir várias metas que, somadas, podem garantir o sucesso. Entre estas metas estão: Entregar produtos mais funcionais, confiáveis, completos e originais; Reduzir custos ao longo do ciclo de vida do produto; Minimizar o uso de recursos no desenvolvimento; Minimizar o tempo de desenvolvimento de produto. Quando se trata de um processo, como por exemplo, um processo produtivo, as expectativas são normalmente em relação ao atendimento das metas e dos objetivos específicos do processo como baixos níveis de rejeitos, retrabalhos e reaproveitamentos. Neste caso, as principais partes interessadas são os responsáveis pelo processo. Neste outro contexto, qualidade está diretamente relacionada a atender as metas e os objetivos especificados pelos responsáveis pelo processo. O conceito de qualidade, como capacidade de
12 12 atender às expectativas das partes interessadas, pode ainda ser estendido às diversas outras situações Confiabilidade A confiabilidade é uma característica de qualidade de um produto, relacionada com a sua utilização. Ela pode ser considerada um caracterizador global, pois a qualidade só é adequada se a missão do produto for cumprida satisfatoriamente. A confiabilidade indica o desempenho do sistema produtivo e a capacidade deste sistema de se manter com qualidade no decorrer do tempo. Um meio confiável é aquele que apresenta poucas falhas à medida que envelhece, pois as falhas dos equipamentos são comuns no início, logo após a implantação e no fim de vida da máquina. SLACK (2002) define confiabilidade como a habilidade de um sistema, produto ou serviço desempenhar-se como o esperado durante certo intervalo de tempo. Significa fazer as coisas em tempo para os consumidores receberem seus bens ou serviços prometidos. LAFRAIA (2001) menciona que confiabilidade é a habilidade de um componente, equipamento ou sistema exercer sua função sem falhas, por um período de tempo previsto, sob condições de operação especificadas. Segundo LAFRAIA (2001), a taxa de defeitos de um componente é dada por falhas por unidade de tempo e varia com o tempo de vida de cada componente. Uma representação usual para a taxa de defeitos dos componentes é dada pela curva da banheira, conforme pode ser observado na Figura 1.1.
13 13 Figura 1.2 Curva da banheira (LAFRAIA,2001) A necessidade de se reduzir falhas no uso tornou-se um fator importante. As empresas de serviços e os processos empresariais dependem da operação continuada de seus equipamentos para prover serviços com rapidez e qualidade. Para as empresas de fabricação, o índice de falhas em uso constitui um elemento importante de medição da qualidade do produto. Com o custo e a complexidade cada vez maiores, a importância da confiabilidade como um parâmetro de eficiência, o qual deve ser especificado e pelo qual se paga, tornou-se evidente. confiabilidade. LAFRAIA (2001) relata os benefícios obtidos com a aplicação da São eles:
14 14 Aumentar os lucros através de menores custos de manutenção; menores perdas por lucro cessante e menores possibilidades de acidentes; Fornecer soluções às necessidades atuais das indústrias, aumentando a produção, flexibilizando a utilização de diversos tipos de cargas, respondendo rapidamente às mudanças nas especificações de produtos e cumprindo com a legislação ambiental, de segurança e higiene; Permitir a aplicação de investimento com base em informações quantitativas: segurança, continuidade operacional e meio ambiente. É neste contexto que a confiabilidade adquire um elevado grau de importância, dado o seu enorme potencial para o aumento de produtividade e melhoria da qualidade dos produtos. A confiabilidade de um produto é fortemente influenciada pelas decisões feitas durante a fase de projeto. A importância do estudo de confiabilidade reside no fato de que é durante o tempo de uso do produto pelo cliente que se consolida o trabalho anterior de pesquisa, projeto, desenvolvimento e fabricação. A estimação adequada do desempenho do produto em campo permite identificar oportunidades de aumento de confiabilidade e qualidade do produto. O domínio da confiabilidade nos produtos confere à empresa uma vantagem competitiva em relação aos seus concorrentes. Isso se traduz na melhor alocação de custos de garantia e de suporte, inventário de peças de reposição mais adequado e menor custo estendido de seus produtos ao longo do ciclo de vida dos mesmos Conceito de falha
15 15 Segundo a norma NBR , a falha é o término da capacidade de um item desempenhar a função requerida. É a diminuição total ou parcial da capacidade de uma peça, componente ou máquina de desempenhar a sua função durante um período de tempo, quando o item deverá ser reparado ou substituído. A falha leva o item a um estado de indisponibilidade. Portanto, a definição de falha assume que a função exigida seja precisamente conhecida. Embora nenhuma operação produtiva seja indiferente às falhas, em algumas é crucial que os produtos não falhem aviões em vôo ou fornecimento de eletricidade em hospitais, por exemplo. Outros produtos e serviços sempre devem funcionar quando necessário como, por exemplo, cintos de segurança de carros, o serviço de polícia e outros serviços de emergência. Nessas situações, a confiabilidade não é somente desejável, mas também essencial. Em situações menos críticas, ter produtos e serviços confiáveis pode ser uma forma de as organizações ganharem vantagem competitiva. A conscientização disso levou ao que é chamado de conceito de falha como uma oportunidade. Em vez de identificar um culpado, que é considerado o responsável e é criticado pela falha, elas são vistas como uma oportunidade de se examinar porque ocorreram e implementar procedimentos que eliminem ou reduzam a probabilidade de ocorrerem novamente Mecanismos para identificação de falhas elementar. Identificar problemas de produção parece ser uma tarefa simples e Porém, as empresas podem não saber que o sistema falhou e por isso perdem a oportunidade de corrigir os erros para o cliente e de aprender com a experiência.
16 16 Quando os clientes se queixam de um produto ou serviço, a situação pode ser tratada no local, mas pode ser que o sistema não seja mudado para prevenir que esse tipo de problema ocorra novamente. Isto pode ocorrer porque se teme chamar a atenção para um problema que possa ser visto como um sinal de fraqueza ou falta de habilidade ou porque há sistemas de identificação de falhas inadequados em função da falta de apoio gerencial ou de interesse em fazer melhorias. modo: Podemos desdobrar os mecanismos para procurar falhas do seguinte Verificações no processo; Investigação de Acidentes; Diagnósticos de Máquinas; Análise de queixas e fichas de reclamação; Entrevistas e questionários; Métodos específicos para análise de falhas. Grande parte dos esforços são canalizados para a detecção de falhas na fase operacional e pouca atenção é dada à prevenção de falhas na fase de projeto e planejamento do processo de fabricação. Tendo em vista esta realidade, cada vez mais empresas estão aplicando métodos de análise de falhas que visam à prevenção, detecção e controle de falhas, objetivando aumentar o valor agregado do produto e tornálo cada vez mais competitivo e em consonância com as exigências dos clientes. Um dos métodos de análise de falhas mais conhecidos é o FMEA (Failure Mode and Effect Analysis).
17 17 CAPÍTULO II O QUE É O FMEA O FMEA é um método de análise de produto ou processo utilizado para identificar todos os possíveis modos potenciais de falha e determinar o efeito de cada um sobre o desempenho do sistema (produto ou processo), mediante um raciocínio basicamente dedutivo (não exige cálculos sofisticados). É, portanto, um método analítico padronizado para detectar e eliminar problemas potenciais de forma sistemática e completa (STAMATIS, 2003). Segundo PALADY (1997), o FMEA é uma das técnicas de baixo risco mais eficientes para prevenção de problemas e identificação das soluções mais eficazes em termos de custos, a fim de prevenir problemas. O manual complementar do FMEA da QS 9000 define a técnica como um grupo de atividades sistêmicas com o objetivo de: seus efeitos; a) Reconhecer e avaliar a falha potencial de um produto / processo e b) Identificar ações que podem eliminar ou reduzir a probabilidade do modo de falha potencial vir a ocorrer; c) Documentar o processo de análise. O método FMEA busca, além de identificar falhas potenciais de forma sistemática, identificar seus efeitos e definir ações que visem reduzir ou eliminar o risco associado a estas falhas, reduzindo, assim, o risco do produto ou processo.
18 18 Segundo GILCHRIST (1993), mesmo tendo surgido em 1963, o FMEA somente passou a ser utilizado de forma mais abrangente após a sua utilização em 1977 pelos fabricantes de carros da Ford. Conforme citado por STAMATIS (2003), o FMEA deve ser aplicado nos estágios iniciais de projeto de sistemas, produtos, componentes, serviços ou processos e deve ser continuamente re-avaliado durante toda a vida destes elementos. O método FMEA traz uma seqüência lógica e sistemática de avaliar as formas possíveis pelas quais um sistema ou processo está mais sujeito à falhas. O FMEA considera a severidade das falhas, a forma como as mesmas podem ocorrer e, caso ocorram, como eventualmente poderiam ser detectadas antes de levarem à reclamações do cliente. Assim, com base nestes três quesitos: severidade, ocorrência e detecção, o método leva a uma priorização de quais modos de falha levam um maior risco ao cliente Cronologia no âmbito do projeto O método FMEA é utilizado durante as fases de planeamento de um produto ou processo, centrando-se nos pontos de qualidade negativa e suas consequências potenciais. O processo é iterativo e faz parte integrante do desenvolvimento de um novo sistema Metodologia A técnica do FMEA sistematiza o processo de concepção, desenvolvido pelas equipas de engenharia, no sentido de encontrar possiveis problemas e respectivas soluções, prioritizadas em função das hipóteses de falha, sua gravidade e probabilidade de ocorrência.
19 19 Esta técnica é muito poderosa visto não se limitar apenas a focar as equipas na busca de falhas mas essencialmente na busca de soluções. Claramente, a identificação de falhas potenciais de qualquer produto são extremamente complexas. Por exemplo, no caso do automóvel é virtualmente impossível identificar todos os campos em que o veículo poderá desiludir as expectativas do cliente. Para que a análise de falhas potenciais tenha algum rigor, credibilidade e sucesso terá de ser estruturada. Um questionário esporádico do tipo o que acontecerá se...? não levará à identificação de todos os modos potenciais nos quais o sistema poderá falhar Tipos Figura 2.1 FMEA de Sistema, Produto e Processo
20 FMEA de Sistema Técnica empregue para analisar o design de um produto durante a sua fase de concepção sendo parte do critério de selecção do conceito. Este FMEA foca-se nos modos de falha potencial das funções de produtos ou equipamentos causados por um design deficiente FMEA de Produto Técnica empregue para analisar o design de um produto durante a sua fase de desenvolvimento. Foca-se nos modos de falha potencial dos produtos ou equipamentos e é parte essencial no processo de desenvolvimento FMEA de Processo Técnica empregue para analisar o processo de montagem durante a fase de planejamento. Foca-se nos modos de falha potencial dos processos de montagem Grupo de trabalho Quem deve participar do grupo de trabalho? O FMEA é feto pelas áreas diretamente envolvidas no projeto ou sistema e na produção dos mesmos. FMEA de Projeto Projeto de produto/sistemas Experimentação Confiabilidade Processo e Métodos FMEA de Produto * Processos e Métodos * Projeto de produto/sistemas * Confiabilidade *Qualidade
21 21 Qualidade Assistência técnica Compras Fornecedores Ferramentaria Marketing * Produção * Compras * Fornecedores * Manutenção * Ferramentaria * Projeto de Máquinas O grupo de trabalho deve ser constituído por especialistas diretamente envolvidos no projeto ou no processo. Grupo de trabalho deverá ser formado por 4 á 7 pessoas escolhidas dentre ás áreas interessadas. Elementos Chave no Grupo de Trabalho: Desenvolvimento ou Projeto do Produto ou Sistema Processo e Métodos Qualidade Produção Obs.: A falta de qualquer um dos elementos acima pode comprometer significativamente o desenvolvimento dos trabalhos e a elaboração do FMEA. Todo Grupo de Trabalho para o desenvolvimento de um FMEA deverá ter um Líder ou coordenador, para melhor desenvolvimento dos trabalhos. Função Coordenador Atribuições Pessoa responsável pelo evento.
22 22 Líder/Moderador Participantes Convidados Pessoa que detém conhecimento da técnica de FMEA e os métodos para a sua condução. Pessoas que estão ou não ligadas ao evento, mas que detém informações e experiência em sistemas similares. Pessoas com conhecimentos específicos que poderão vir a ser convocados pelo coordenados, para participar de determinadas etapas do FMEA. Tabela 2.1 Grupo de Trabalho Etapas do desenvolvimento do FMEA Figura 2.2 Etapas do desenvolvimento do FMEA Definição do assunto O Coordenador e o Grupo de Trabalho devem definir objetivamente o título e o assunto do FMEA.
23 23 Deve ser especificado o tipo do FMEA (Projeto, Processo, Sistema, Logística, Segurança). A importância da definição e da descrição, deve-se à necessidade de identificar o âmbito e a finalidade do trabalho FMEA PROCESSO O FMEA de Processo é uma técnica analítica utilizada pelo engenheiro/equipe responsável pela manufatura com a finalidade de assegurar que, na medida do possível, os modos de falhas potenciais e suas causas/mecanismos sejam avaliados. De uma forma mais precisa, um FMEA é um resumo dos pensamentos da equipe durante o desenvolvimento de um processo e inclui a análise de itens que poderiam falhar baseados na experiência e nos problemas passados. Figura 2.3 Exemplo de Formulário de FMEA Esta abordagem sistemática acompanha, formaliza e documenta a linha de pensamento que é normalmente percorrida durante o processo de planejamento da manufatura. O FMEA, quando utilizado adequadamente, possibilita a detecção de falhas e modos potenciais de falhas no processo. Quando elaborado com eficiência, o FMEA torna-se uma ferramenta poderosa na análise do processo,
24 24 permitindo melhoria contínua e servindo de registro histórico para futuros estudos. O objetivo do FMEA de Processo é definir, demonstrar e maximizar soluções de engenharia em resposta à qualidade, confiabilidade, custos e produtividade. Segundo STAMATIS (1995), as questões específicas que devem ser formuladas no decorrer do FMEA de Processo são as seguintes: a) Qual é o verdadeiro desempenho e eficiência do processo? b) O que o produto faz e qual a sua possível utilidade? c) Qual a verdadeira eficiência/ eficácia da equipe de suporte? d) Como o processo está funcionando? e) Quais matérias primas e componentes são usadas no processo? f) Como e em que condições o processo faz interface com outros processos? g) Quais tipos de produtos são feitos por este processo ou utilizam-se deste processo? h) Como é usado, mantido, reparado e disposto o processo desde o seu início de uso até o fim? i) Quais são as etapas de manufatura na produção do produto? j) Quem poderá usar ou estar envolvido no processo e quais são as capacidades e limitações desses indivíduos? k) O processo é eficaz no seu custo?
25 25 O FMEA de Processo tem as seguintes características (IQA, 2002): ao produto; a) Identifica os modos de falhas potenciais dos processos relacionados b) Avalia os efeitos potenciais da falha sobre o cliente; c) Identifica as causas potenciais de falhas do processo e as variáveis que deverão ser controladas para redução das falhas; d) Classifica os modos de falhas potenciais, estabelecendo um sistema de padronização para a tomada das medidas preventivas; e) Documenta os resultados do processo. Segundo OLIVEIRA e ROZENFELD (1997), uma abordagem recomendada para a análise de processos críticos é o FMEA estruturado, onde o processo é descrito na forma de uma estrutura onde são representadas suas etapas. O FMEA é aplicado para cada operação do plano macro. Para tanto, é necessário que se extraia desse último a seqüência, a máquina e as falhas potenciais associadas a cada operação, baseadas no modo, efeito e causa de sua ocorrência. É estabelecido o controle necessário para prevenir essa falha potencial. Para quantificar os riscos na falha potencial são utilizados três índices que mensuram cada um dos aspectos envolvidos. Esses índices são a ocorrência (probabilidade de a falha ocorrer), severidade (conseqüências para o cliente) e detecção (probabilidade de não detectar a falha antes da peça
26 26 deixar a fábrica). São atribuídos valores crescentes para cada um deles de acordo com suas implicações negativas sobre a falha potencial. Os valores desses índices são multiplicados e o resultado é comparado com um índice base pré-estabelecido. No caso de um resultado maior, são tomadas ações corretivas para garantir a melhoria contínua do processo e a redução do risco da falha (OLIVEIRA e ROZENFELD, 1997). Para a elaboração de uma análise utilizando o FMEA, SILVA, et.al. (1997) sugerem as seguintes etapas: Definir a equipe responsável pela execução; Definir os itens do sistema que serão considerados; Preparar e coletar dados; Analisar os itens considerados; Identificar os modos de falhas e seus efeitos; Identificar as causas das falhas; Identificar os índices (ocorrência, severidade, detecção e risco); Analisar as recomendações; Analisar os procedimentos; Preencher os formulários do FMEA. A definição de cliente utilizada pelo FMEA não é simplesmente o usuário final, mas toda a cadeia produtiva (desenvolvimento, produção, vendas
27 27 e logística). O FMEA é um documento que deve ser atualizado a cada muda existente ou com informações adicionais obtidas pela equipe que o desenvolve. Uma das dificuldades encontradas na elaboração do FMEA reside no fato de que as empresas não possuem uma base histórica de dados para uma avaliação mais objetiva. Com isso, torna-se difícil a determinação dos índices de ocorrência e detecção Tabela FMEA de Processo A tabela do FMEA é usada para facilitar a documentação da análise das falhas potenciais e seus efeitos e tornar mais objetivo todo o estudo. Os campos são os seguintes (IQA, 2002): 1. Número do FMEA: Número do documento do FMEA, o qual pode ser usado para rastreabilidade; 2. Identificação do item: A identificação do componente, subsistema ou sistema que está sendo analisado; 3. Modelo / Ano: O modelo e o ano dos produtos que irão utilizar ou ser afetados pelo processo em análise; 4. Departamento: O departamento ou grupo responsável pelo estudo, projeto ou desenvolvimento; 5. Preparado por: O nome e o telefone do engenheiro responsável pela coordenação do estudo; 6. Data Limite: A data limite para o fechamento do estudo, a qual não deve exceder a própria data limite do inicio da produção;
28 28 7. Data do FMEA: A data em que este estudo foi efetuado pela primeira vez e a data da ultima revisão; 8. Equipe de estudo: Os nomes e departamentos dos indivíduos com autorização para identificar e executar tarefas; 9. Operação/ propósito: O nome da operação e uma descrição simples de cada operação a ser analisada; 10. Modos potenciais de falha: É definido como a maneira na qual um determinado processo pode falhar em atingir os requisitos ou especificações do projeto; 11. Efeitos potenciais de falha: São as conseqüências dos modos potenciais de falha, conforme percebidos pelo cliente; 12. Severidade (S): É definida em termos do impacto que o efeito do modo potencial de falha tem sobre a operação do sistema e, por conseguinte, sobre a satisfação do cliente (ver Tabela 2.2); Efeito Critério: (Efeito no Cliente) Critério: (Efeito na Manufatura/Montagem) I.S. Perigoso sem aviso prévio Índice de severidade muito alto quando o modo de falha potencial afeta a segurança na operação do veiculo e/ou envolve não conformidade com a legislação governamental sem aviso prévio. Ou pode pôr em perigo o operador (máquina ou montagem) sem prévio aviso. 10 Perigoso com aviso prévio Índice de severidade muito alto quando o modo de falha potencial afeta a segurança na operação do veiculo e/ou envolve não conformidade com a legislação governamental com aviso prévio. Ou pode pôr em perigo o operador (máquina ou montagem) com aviso prévio. 9 Muito alto Veiculo/Item inoperável (perda das funções primárias). Ou 100% dos produtos podem ter que ser sucatados ou o veiculo/item reparado no departamento de reparo com um tempo de reparo maior que uma hora. 8
29 29 Alto Veiculo/Item operável, mas com níveis de desempenho reduzido. Cliente muito insatisfeito. Ou os produtos podem ter que ser selecionados e uma parte (menor que 100%) sucatada, ou o veiculo/item reparado no departamento de reparo com um tempo de reparo entre 0.5 hora a 1 hora. 7 Moderado Veiculo/ Item operável, mas item(s) de Conforto/ Conveniência inoperável (is). Cliente insatisfeito. Ou uma parte (menor que 100%) dos produtos podem ter que ser sucatados em seleção ou o veiculo/item reparado no departamento de reparo com um tempo de reparo menor que 0.5 horas. 6 Baixo Veiculo/Item operável, mas item(s) de Conforto/Conveniência operável (is) com níveis de desempenho reduzidos. Ou 100% dos produtos podem ter que ser retrabalhados, ou o veiculo/item reparado fora da linha mas não vai para o departamento de reparo. 5 Muito baixo Itens de ajuste, Acabamento/Chiado e Barulho não-conformes. Defeito notado pela maioria dos clientes (mais que 75%). Ou os produtos podem ter que ser selecionados, sem sucateamento, e uma parte (menor que 100%) ser retrabalhada. 4 Menor Itens de Ajuste, Acabamento/Chiado e Barulho não-conformes. Defeito evidenciado por 50% dos clientes. Ou uma parte (menor que 100%) dos produtos podem ter que ser retrabalhados, sem sucateamento, na linha mas fora da estação. 3 Muito menor Itens de Ajuste, Acabamento/Chiado e Barulho não-conformes. Defeito evidenciado por clientes acurados (menos que 25%). Ou uma parte (menor que 100%) dos produtos podem ter que ser retrabalhados, sem sucateamento, na linha e dentro da estação. 2 Nenhum Sem efeito identificado. Ou pequena inconveniência no operador ou na operação, sem efeito. 1 Tabela 2.2 Escala de severidade do efeito (IQA, 2002) 13. Classificação: Esta coluna pode ser usada para classificar qualquer operação como crítica para a segurança ou para a qualidade. Nesse caso, podem ser necessários controles especiais sobre a operação; 14. Causas / Mecanismos potenciais de falha: Esta é uma das etapas mais importantes do FMEA, onde se busca identificar a origem do modo potencial de falha; 15. Ocorrência (O): Está relacionada com a freqüência em que ocorrem as causas / mecanismos de falha. Sempre que possível, a taxa de falha e a capacidade devem ser estimados aplicando-se procedimentos estatísticos aos dados históricos coletados em processos similares. Caso contrário, será preciso fazer uma análise subjetiva (consenso entre os
30 30 engenheiros), classificando a probabilidade de ocorrência em baixa, moderada e alta. De qualquer forma, a avaliação é feita em uma escala de 1 a 10 e sugere-se o uso dos critérios apresentados na Tabela 2.3; Probabilidade Taxas de falha possíveis I.O. Muito alta: Falhas Persistentes Alta: Falhas Freqüentes Moderada: Falhas Ocasionais Baixa: Relativamente poucas Falhas 100 por mil peças 50 por mil peças 20 por mil peças 10 por mil peças 5 por mil peças 2 por mil peças 1 por mil peças 0.5 por mil peças 0.1 por mil peças Remota: Falha é Improvável 0.01 por mil peças 1 Tabela 2.3 Escala de avaliação da ocorrência (IQA, 2002) 16. Controles atuais no processo: Devem ser descritos os controles incorporados no processo que podem detectar um modo de falha; 17. Detecção (D): Aqui se busca fazer uma estimativa da habilidade dos controles atuais em detectar os modos potenciais de falha em considerações, antes de o produto deixar a zona de manufatura, conforme Tabela 2.4. Detecção Quase impossível Critério Certeza absoluta da não detecção Tipos de inspeção A B C Faixas Sugeridas dos Métodos de Detecção X Não pode detectar ou não é verificado. 10 I.D Muito Remota Controle provavelmente não irá detectar. X Controle é alcançado somente com verificação aleatória ou indireta. 9
31 31 Remota Muito Baixa Controles têm pouca chance de detecção Controles têm pouca chance de detecção X Controle é alcançado somente com inspeção visual. 8 X Controle é alcançado somente com dupla inspeção visual. 7 Baixa Controles podem detectar. X X Controle é alcançado com métodos gráficos, tais como CEP (Controle Estatístico do Processo) 6 Moderada Controles podem detectar. X Controle é baseado em medições por variáveis depois que as peças deixam a estação, ou em medições do tipo passa/não-passa feitas em 100% das peças depois que deixam a estação. 5 Moderadamente Alta Controles têm boas chances para detectar. X X Detecção de erros em operações subseqüentes, ou medições feitas na preparação de máquina e na verificação da primeira peça (somente para casos de preparação de máquina). 4 Alta Controles têm boas chances para detectar. X X Detecção de erros na estação, ou em operações subseqüentes por múltiplos níveis de aceitação; fornecer, selecionar, instalar, verificar. Não pode aceitar peça discrepante. 3 Muito Alta Controles quase certamente detectarão. X X Detecção de erros na estação (medição automática com dispositivos de parada automática). Não pode passar peça discrepante. 2 Muito Alta Controles certamente detectarão. X Peças discrepantes não podem ser feitas porque o item foi a prova de erros pelo projeto do processo/produto. 1 Tabela 2.4 Escala de avaliação de detecção (IQA, 2002) Tipos de Inspeção: A Prova de Erro B Medição C Inspeção Manual 18. Número de Prioridade de Risco (NPR): É calculado para priorizar as ações de correção / melhoria. O cálculo do risco é feito a partir da multiplicação entre Severidade, Ocorrência e Detecção. São classificadas conforme apresentado na Tabela 2.5; Critério de priorização para tomadas de ação PRIORIDADE 0 Item vulnerável e importante. Requer ações imediatas ou preventivas Índice de Risco ALTO (acima de 100)
32 32 PRIORIDADE 1 Item importante e vulnerável. Requer ações corretivas ou preventivas em curto prazo PRIORIDADE 2 Item pouco vulnerável. Podem ser tomadas ações corretivas ou preventivas em longo prazo. MÉDIO (50 a 100) BAIXO (1 a 50) Tabela 2.5 Tabela de priorização de ações (PALADY, 1997) 19. Ações recomendadas: Após a priorização dos modos de falha através do risco, a ação recomendada deve reduzir a Severidade, a Ocorrência ou a não Detecção; 20. Responsável e data (para ação): Indica-se o grupo ou indivíduo responsável pela ação recomendada, assim como a data alvo para se completar a tarefa; 21. Ações efetuadas: Uma breve descrição das ações de correção/ melhoria efetivamente implantadas e com a correspondente data da implantação; 22. Número de Prioridade de Risco Resultado (NPRR): Depois que as ações corretivas tiverem sido identificadas, mas antes de serem efetuadas, faz-se uma estimativa da situação futura para Severidade, Ocorrência e Detecção. Se nenhuma ação for prevista, essas últimas colunas permanecem em branco.
33 33 CAPÍTULO III APLICANDO O FMEA NA REDUÇÃO DE FALHAS Não corrigir nossas falhas, é mesmo que cometer novos erros. (Confúcio) Processo. Segundo CAUCHICK (2007), segue um exemplo de FMEA de 3.1 Estudando as possíveis causas e efeitos Durante o desenvolvimento de um novo veículo, a Engenharia de Produto, de uma empresa, forneceu informações preliminares sobre o novo banco traseiro e na montagem desse banco, devido às suas dimensões e peso, é necessário posicioná-lo dentro da unidade com o auxílio de um manipulador (como ocorre com outro modelo já produzido pela empresa). Em seguida é feita a fixação do banco traseiro utilizando uma parafusadeira eletrônica com transdutor de torque integrado. Definido o tema e o processo, iniciou-se a análise. Primeiro definiu-se o grupo de FMEA, que teve a participação do Engenheiro de Processo, do Chefe da Ferramentaria, do Mecânico do Setor, do Ajustador do Equipamento, do Engenheiro de Desenvolvimento e do Supervisor de Produção. Como o grupo definido, reuniões foram agendadas para iniciar a análise e começarem a discutirem sobre as possíveis falhas, o primeiro pensamento do grupo, foi verificar as causas e os efeitos dos problemas, fazendo um diagrama de causa e efeito.
34 34 Figura 3.1 Diagrama de Causa e Efeito de problemas relacionados ao banco traseiro (CAUCHICK, 2007) 3.2 Estudando o porque de cada problema Após as causas e efeitos estudados, o grupo deu o segundo passo, que foi verificar o por que de cada problema, conforme esquematização abaixo:
35 35 Figura 3.2 Detalhamento do Problema (CAUCHICK, 2007) 3.3 Aplicando o formulário de FMEA O grupo descreveu os possíveis problemas no formulário de FMEA, descrevendo o Modo de Falha Potencial, os Efeitos Potenciais das Falhas, as Possíveis Causas, os meios atuais de Prevenção e Detecção que existem para cada problema. Após todos esses dados, o passo seguinte foi pontuar os índices de Severidade, Ocorrência e Detecção, índices pontuados pelo grupo, baseado em experiências e estatísticas, mais um motivo para se ter um grupo com integrantes variados, assim, vários pontos de vista, são levados com consideração. Depois se gerou o NPR ou RPN (Número de Prioridade de Risco ou Risk Priority Number), que é obtido através do produto da Severidade X Ocorrência X Detecção.
36 Figura 3.3 Formulário de FMEA preenchido (CAUCHICK, 2007) 36
37 Fazendo as recomendações Depois de estruturado e pontuado o FMEA de Processo, foi possível, verificar a través do NRP alto, quais os problemas que precisam de ações para que o mesmo seja minimizado. Segue abaixo a lista de recomendações: Tabela 3.1 Lista de Recomendações (CAUCHICK, 2007)
38 Considerações finais Pode-se verificar, através a figura 3.3 (Formulário de FMEA preenchido), a redução do NRP, após a realização as recomendações propostas pelo grupo. Esse é objetivo do FMEA de Processo, minimizar as possíveis falhas existentes, garantindo assim a qualidade do produto e a otimização da sua produção, por que menos produtos com falhas serão fabricados.
39 39 CONCLUSÃO Com o estudo pôde-se constatar a importância das pessoas envolvidas no grupo e suas participações nas reuniões para o preenchimento do FMEA, assim como, as horas dedicadas, podendo assim apresentar um FMEA de melhor qualidade. Pode-se verificar além das definições a apresentação de um modelo dos índices de severidade, ocorrência e detecção, confirmando que, apesar do FMEA ser um método quantitativo, sua análise é subjetiva. Após a aplicação do FMEA, concluiu-se que é possível reduzir os níveis de subjetividade do método, bem como a influência de fatores de divergência em sua aplicação e principalmente, com o FMEA, podemos reduzir o número de falhas do produto, com isso minimizando as perdas do processo durante sua fabricação. Significando, menos custo para a empresa. Assim, é importante a organização por parte da empresa, incentivar a utilização dessa ferramenta, visando sempre à melhoria do seu processo de fabricação, nada melhor do que fazer isso baseando-se em uma ferramenta confiável e com isso buscando sempre a qualidade dos seus produtos e a satisfação dos seus clientes.