O que é uma análise FMEA?
A sigla FMEA significa Failure Mode and Effect Analysis ou, em português, Análise de Modo e Efeito de Falha. Neste contexto, “falha” significa perda de funcionalidade, enquanto “modo de falha” designa a forma como a falha ocorre. É uma das ferramentas mais comuns de análise de causa raiz.
Diferença entre falha e modo de falha
Para entender bem a diferença, vamos ver um exemplo simples: se um terminal de pagamento deixa de imprimir recibos (falha identificada) pode ser porque o rolo de papel não está bem colocado (modo de falha 1) ou porque o compartimento não está bem fechado (modo de falha 2).
A partir dos modos de falha, podemos chegar à causa raiz. Contudo, a análise FMEA não se limita a determinar a origem. Esta ferramenta divide-se em duas vertentes: primeiro, identificar os modos de falha (e, por extensão, a possível causa raiz) e, depois, avaliar o efeito dessa mesma falha.
Para entender esta última parte, vamos passar a um exemplo um pouco mais complexo. Imaginemos que um máquina avaria (falha) porque a ventoinha estava a operar com demasiadas vibrações (modo de falha). O que acontece se este modo de falha ocorrer? O equipamento pára momentaneamente (efeito da falha), o que provoca perdas na produção.
Modos de falha diferentes podem ter efeitos diferentes, com consequências muito distintas para o funcionamento da empresa. É por isso que, muitas vezes, a FMEA funciona em conjunto com a análise da criticidade dos ativos. Quando as duas análises são feitas ao mesmo tempo, o resultado é conhecido como FMECA, que significa Failure Modes, Effects and Criticality Analysis.
Quais são as principais aplicações da análise FMEA?
E agora, um pouco de história. A análise FMEA foi desenvolvida pelo exército norte-americano nos anos 50. Pouco depois foi adotada pela indústria da aviação e pela NASA, incluindo nas missões Apollo, no desenvolvimento das duas sondas Viking e nas missões interestelares Voyager. A indústria automóvel e a indústria petroleira são outros setores onde a FMEA é habitual.
A análise FMEA pode ser funcional (focada na funcionalidade total do sistema), de processos (focada na análise de processos de produção e montagem), ou executada ainda na fase de design/projeto (sobretudo para gestão de riscos). É recomendável fazer uma nova análise sempre que lança um novo produto ou há mudanças no funcionamento da empresa – alterações na produção, novos regulamentos, etc – e quando o feedback dos seus clientes denuncia um problema recorrente.
Quais são as vantagens e benefícios de uma análise FMEA?
O principal objetivo de uma análise FMEA é melhorar a qualidade, a confiabilidade e a segurança dos ativos que estamos a explorar. No entanto, há vários benefícios decorrentes do processo de fazer uma FMEA em si:
- Desenvolver um método de trabalho com grande probabilidade de ser bem sucedido, seguro e confiável.
- Avaliar os modos e mecanismos de falha e o seu impacto, de forma a ordená-los de acordo com a gravidade e probabilidade de ocorrer (especialmente se fizer uma FMECA). Esta lista de prioridades aumenta a eficácia do seu plano de manutenção.
- Identificar os pontos de falha e verificar a integridade do sistema, cuja segurança não deve ser comprometida, ainda que para o garantir seja necessário introduzir novos modos e medidas de segurança.
- Testar o efeito de mudanças e ajustes nos procedimentos adotados e no design do equipamento (por exemplo, testar se diminui a probabilidade de falha).
- Resolução mais rápida de falhas, uma vez que os modos de falha e as respetivas causas estão descritos.
- Definir critérios para testes e verificações que devem ser incluídos no plano de manutenção preventiva, com base nos modos de avaria descritos.
Limitações e desvantagens da FMEA
Por outro lado, há algumas fraquezas na análise FMEA:
- Não é adequada para sistemas em que podem ocorrer falhas simultaneamente, pois não mostra a causalidade nem a co-relação entre diversas falhas.
- Como veremos mais à frente, os três fatores (grau de severidade/ índice de ocorrência/ probabilidade de deteção de falhas) têm o mesmo peso para o cálculo de risco e, sob essa perspetiva, é uma análise demasiado simplista.
- É um processo moroso e que envolve muitos profissionais, pois depende diretamente da expertise da sua equipa para enumerar os diversos modos de falha.
- Precisa de atualização constante, já que o conhecimento sobre o equipamento vai aumentando com a experiência e o uso; pode vir a descobrir modos de falha inesperados que não teve em consideração na análise inicial.
- Caso não detete um potencial modo de falha, vai subestimar o índice de risco de um determinado equipamento. Por outro lado, ao ser demasiado detalhista pode estar a dispersar a sua atenção dos problemas críticos e a desperdiçar recursos.
Como fazer uma análise FMEA?
A maior dificuldade em fazer uma análise FMEA é a necessidade de ser exaustivo quanto aos modos de falha, as suas causas e o seu impacto. O mais habitual é organizar toda a informação numa tabela, na qual recomendamos incluir 7 colunas, uma para cada passo.
1. Definir os modos de falha
O primeiro passo de uma análise FMEA é definir os modos de falha para cada componente a partir das experiências anteriores com ativos semelhantes.
É certo que as análises FMEA e FMECA costumam ser usadas em indústrias de risco, em que a segurança é uma prioridade. Porém, para o propósito deste artigo, vamos usar como exemplo um prato mal confecionado num restaurante. Toca-nos um modo de falha que, infelizmente, é bastante comum: encontrar um cabelo no prato. O nosso crítico Michelin interior distingue ainda outros três potenciais modos de falha – descobrir um bicho no prato, falta de sal e intoxicação por salmonella.
Obviamente, um especialista em restauração conheceria muitos mais. Este é o grande risco da análise FMEA: não ter em consideração todos os modos de falha possíveis e, como consequência, subestimar o risco associado ao ativo.
2. Descrever o efeito da falha
O segundo passo da análise FMEA é descrever claramente o efeito da falha no sistema, pois este é o fator que determina a sua gravidade. Tente ser o mais específico possível ao descrever o efeito da falha para calcular o seu impacto no passo 3.
Qual é o efeito do nosso modo de falha? No imediato, devolver o prato. A longo-prazo, nunca mais voltar.
3. Impacto ou grau de severidade da falha
O grau de severidade varia de 1 a 10, consoante o impacto da falha:
| 1 | risco nulo: as falhas são quase imperceptíveis |
| 2-3 | risco baixo: as falhas são percecionadas, mas têm poucas consequências |
| 4- 6 | risco moderado: as consequências das falhas são notórias (inclusivé para clientes) e afetam o desempenho do ativo |
| 7- 8 | risco alto: o funcionamento do ativo está totalmente comprometido, o que causa uma disrupção na ordem de trabalhos |
| 9-10 | risco muito alto/ crítico: o ativo está totalmente comprometido e há altos riscos de segurança |
Não sabemos quanto a si, mas para nós o activo “prato com um cabelo” está totalmente comprometido, com elevados riscos de segurança e higiene. Classificamos com um 9 (reservamos o 10 para a salmonella).
4. A causa potencial da falha
O mesmo modo de falha pode ter várias causas. Por exemplo, um elevador que pára entre patamares pode ter um erro de configuração ou um problema erro eléctrico. Se listar todas as causas potenciais, é mais fácil testar e corrigi-las quando o modo de falha ocorre.
No nosso exemplo, a causa raiz é evidente: os funcionários na cozinha não usam touca. Se tivéssemos encontrado um bicho no meio da salada, aí sim, teríamos várias linhas de investigação: os alimentos não estão bem armazenados, falha na lavagem, infestações, etc.
5. Ocorrência/ Frequência das falhas
A coluna de frequência deve dar uma indicação da probabilidade da falha ocorrer, novamente com base no histórico do ativo e em equipamentos semelhantes. Normalmente, o Índice de Ocorrência consiste numa classificação de 1 a 10, em que 1 representa “nada provável” e 10 “muito provável” ou “inevitável”.
Com base na nossa experiência pessoal, calculamos a frequência do nosso modo de falha em 2.
6. Como detetar a falha
Nesta coluna, deve propor medidas sobre como detetar a falha. Deve ainda calcular o Índice de Deteção de Falhas – a probabilidade de vir a descobrir o erro durante a manutenção – em que 1 representa “muito provável” e 10 é “nada provável”.
Neste caso, a forma de detetar a falha é fazer uma inspeção visual ao prato antes de vir para a mesa. Mas a inspeção visual é bastante falível – por isso é que muitas vezes só damos conta da falha tarde demais. Então, e sem querer mergulhar mais nas más experiências, calculamos a probabilidade de detetar a falha em 4, “provável”.
7. Índice de Risco
O índice de risco é o produto do índice de severidade (calculado no passo 3), o índice de ocorrência (calculado no passo 5) e o índice de deteção (calculado no passo 6). Quanto maior o índice de risco, maior a necessidade de efetuar ações de melhoria.
O índice de risco do nosso prato, portanto, seria 9* 2*4=72. Se tivéssemos dado aquele 10 à salmonella, com a mesma frequência e mesma probabilidade de detetar a falha, o índice de risco seria 80 – ou seja, uma falha com maior prioridade no plano de manutenção.
