Dominando FMEA: Guia Passo a Passo do Gerente de Manutenção para Construir e Usar Análise de Modo e Efeito de Falha

Um ataque vicioso de ransomware atingiu a Cidade de Atlanta em março de 2018. Acabou sendo uma das violações mais caras da última década. Serviços públicos foram interrompidos. Departamentos foram forçados a fazer papelada essencial à mão. E custou ao governo da cidade $17 milhões.

Quando a poeira baixou, uma coisa ficou clara: a cidade não estava preparada para este desastre. Uma auditoria feita dois meses antes da violação encontrou 2.000 vulnerabilidades no sistema de TI da cidade. Foi um bom passo, mas foi pouco, tarde demais.

O que aconteceu em Atlanta é um conto cautelar com uma grande lição — risco nunca pode ser eliminado, mas pode ser gerenciado. Isso é especialmente verdade em manutenção. Falha de equipamento é inevitável. Mas saber como reduzir a probabilidade de falha e como reagir quando acontece é crítico para o sucesso.

Uma análise de modo e efeito de falha (FMEA) é uma ferramenta para entender e antecipar falha para que você possa limitar seu impacto. Neste artigo, você aprenderá:

• O que é uma FMEA
• Os diferentes tipos de FMEAs
• Como criar uma FMEA
• E como equipes de manutenção podem usar uma FMEA

O que é uma FMEA?

Uma análise de modo e efeito de falha, ou FMEA, identifica e documenta todas as formas que um equipamento pode falhar e o impacto potencial dessas falhas. Ela descreve:

• Modos de falha para componentes individuais
• Consequências da falha na produtividade e segurança
• Um plano para prevenir ou reagir a estas questões

Construir FMEAs é um componente chave de manutenção centrada em confiabilidade (RCM).

Existem três objetivos principais de uma FMEA:

1. Prevenir futuras quebras reduzindo a probabilidade de falhas comuns e críticas usando manutenção planejada e procedimentos operacionais padrão
2. Reduzir tempos de resposta, diminuir tempo de inatividade e melhorar saúde e segurança quando falha de ativo ocorre
3. Priorizar manutenção preventiva e corretiva em situações não emergenciais

Quais são os diferentes tipos de FMEA?

FMEAs podem ser categorizadas em subtipos baseados no tipo de risco que estão avaliando e o impacto que têm. Aqui está um resumo rápido de cada tipo de FMEA:

• FFMEA (análise de modo e efeito de falha funcional): Uma FFMEA analisa riscos que afetam a forma como um sistema funciona. O objetivo de uma FFMEA (às vezes chamada de análise de modo e efeito de falha de sistema) é prevenir estas falhas antes que aconteçam.
• DFMEA (análise de modo e efeito de falha de design): Uma DFMEA avalia riscos de um ativo no estágio de design. O propósito desta análise é encontrar e corrigir potenciais questões com um ativo antes que seja implantado para aumentar sua confiabilidade, reduzir a quantidade de manutenção necessária e estender o ciclo de vida do ativo.
• PFMEA (análise de modo e efeito de falha de processo): Uma PFMEA busca possíveis falhas dentro de um processo. A diferença entre uma PFMEA e outros tipos de FMEAs é que ela foca no que pode dar errado durante a operação e manutenção de um sistema.
• FMECA (análise de modo de falha, efeitos e criticidade): Uma FMECA (ou análise de criticidade) analisa tanto modos de falha quanto o nível de risco associado àqueles modos de falha.

Qual a diferença entre modo de falha e código de falha?

Um modo de falha é um erro ou defeito que causa mau funcionamento de um sistema. Um exemplo de modo de falha em uma esteira transportadora de transferência de velocidade variável pode ser um rolamento travando. Um rolamento quebrado fará a esteira desacelerar ou parar de funcionar.

Um código de falha é um modo de falha representado por uma tag alfanumérica. Códigos de falha são frequentemente usados em software CMMS como forma de transmitir informação rapidamente e ordenar ou relatar sobre falha. Códigos de falha são geralmente suportados por três peças de informação contextual. Um exemplo de código de falha parece assim:

Qual a diferença entre FMEA e FRACAS?

Uma análise de modo e efeito de falha descreve falhas possíveis, suas causas e seu impacto. É um processo que lista possíveis incidentes futuros e suas prováveis causas-raiz. É uma medida proativa.

Um sistema de relatório, análise e ação corretiva de falhas (FRACAS) é um sistema de relatório de loop fechado que analisa falhas que já ocorreram. Examina falhas passadas para descobrir por que aconteceram e que impacto tiveram para que possam ser prevenidas no futuro. É uma medida reativa.

Criar FMEAs para manutenção é parte chave de construir um FRACAS. Na verdade, é o primeiro passo do processo. Uma FMEA é uma linha de base para falha assim como desempenho de equipe e equipamento. Você pode basear decisões, como quais relatórios criar ou quais falhas alvejar, baseada nesta informação.

Como você pode usar FMEAs para manutenção

Existem três maneiras principais que equipes de manutenção podem usar uma análise de modo e efeito de falha:

1. Criar um cronograma de manutenção preventiva que reduz a probabilidade de falha de ativo e otimiza recursos
2. Preparar para manutenção de emergência para que ativos possam ser reparados rapidamente e tempo de inatividade minimizado
3. Priorizar manutenção corretiva e backlog de manutenção

Usando FMEAs para construir um cronograma de manutenção preventiva

Existem três maneiras que você pode usar FMEAs para rodar um programa de manutenção preventiva de classe mundial:

• Criar novas tarefas de manutenção preventiva
• Priorizar manutenção preventiva
• Otimizar manutenção preventiva

Baixe este template para criar um cronograma de manutenção preventiva

O primeiro passo em criar um programa de manutenção preventiva é entender quais falhas podem ocorrer e com que frequência ocorrem. Uma FMEA descreve esta informação. Por exemplo, se um novo ativo está sendo projetado, uma FMEA permite que você descubra quais MPs são necessárias para prevenir possíveis modos de falha e com que frequência precisam ser feitas. Isso permitirá que você mapeie inputs que entram na criação de novas MPs, incluindo quem será designado para o trabalho, o que disparará o trabalho, qual será o custo e quanto tempo levará.

O sucesso do seu programa de manutenção preventiva depende tanto de quantas falhas você encontra e para quanto o impacto dessas falhas. Se você previne 100 pequenas quebras, mas não pega as cinco ou seis falhas que custam milhões à sua empresa, seu programa é falho. Uma FMEA tem toda a informação que você precisa para priorizar MPs e alvejar as quebras mais prováveis e disruptivas.

Enquanto FMEAs dão uma linha de base para criar um cronograma de manutenção preventiva, seus planos não durarão para sempre. Sua operação está mudando o tempo todo. Seu cronograma de MP precisa mudar com ele. Usar históricos de ordens de serviço e reparos para atualizar FMEAs ajuda você a otimizar seu cronograma e manter o ritmo com outras mudanças. Por exemplo, um modo de falha pode não acontecer tão frequentemente quanto você previu. Estes dados podem levá-lo a reduzir a frequência da MP destinada a prevenir este modo de falha. Você pode então colocar esses recursos em outra tarefa de manutenção.

Usando FMEAs para preparar para manutenção de emergência

Nenhuma quantidade de manutenção eliminará totalmente falha. O melhor que você pode fazer é planejar para quebras de alto risco e alto impacto para que sua equipe possa consertá-las em uma hora em vez de duas. Uma FMEA é uma ferramenta valiosa para colocar estas medidas de emergência no lugar.

Comece olhando falhas que têm o maior impacto e acontecem mais frequentemente. Da lista, escolha modos de falha que são difíceis de detectar. Você terminará com modos de falha difíceis de detectar e que causam a maior bagunça. Construa um plano de resposta de emergência para estas quebras.

Seu plano de resposta de emergência deve incluir qualquer informação que reduza tempos de resposta e reparo. Também deve levar saúde e segurança em conta. Isso pode incluir o seguinte:

• Kit de peças para reduzir tempo gasto recuperando sobressalentes críticos e equipamentos de proteção individual (Baixe template de kitting de peças)
• Criar lista detalhada de tarefas ou dicas de troubleshooting
• Anexar diagramas, manuais, fotos e outros auxílios visuais a ordens de serviço
• Delimitar lista de técnicos ou contratados que podem completar o reparo
• Estabelecer forma de comunicar com técnicos rapidamente, como software CMMS

Usando FMEAs para priorizar manutenção corretiva e backlog de manutenção

Detectar falha cedo é útil, mas não significa nada se você não tem processo para corrigir essa falha rápida e efetivamente. Uma FMEA ajuda você a construir este processo.

O primeiro passo é identificar modos de falha com score de severidade alto (ou seja, ativos que custarão mais à sua empresa se caírem). Ação corretiva deve ser feita neste equipamento o mais cedo possível. Esta lista permitirá que você construa materiais de treinamento e planos de resposta para que todos estejam cientes de como reagir a falha.

Você pode empregar abordagem similar ao priorizar backlog de manutenção, exceto por um passo extra. Após ranquear trabalho diferido por severidade, olhe trabalho restante por frequência de falha. Compare isso com o quão atrasado o trabalho está. Se um modo de falha tem taxa de frequência excedendo o número de inspeções perdidas, este trabalho deve ter prioridade pois a probabilidade de falha é maior.

Este template gratuito ajudará você a priorizar seu backlog de manutenção

Como criar uma FMEA

O template de FMEA abaixo ajudará você a identificar risco em sua operação e agir para preveni-lo.

Baixe seu próprio template de FMEA aqui

Mas primeiro, aqui está como obter dados para sua FMEA

Boas FMEAs dependem de bons dados. Sem dados, você construirá seu programa de manutenção em suposições e adivinhações. Mas como você encontra a informação requerida para uma FMEA? As três fontes abaixo dão uma ótima base:

• Diretrizes OEM: Este é seu ponto de partida. Estas diretrizes dão uma linha de base para preencher uma FMEA se você não tem outros dados.
• Entrevistas com operadores e técnicos: Acesse a experiência de quem trabalha com equipamento todo dia. Eles darão insight que você não encontra em outro lugar, como se um componente precisa de duas vezes mais lubrificação que o sugerido ou se a frequência de uma falha aumentou porque specs da máquina mudaram.
• Dados de ordens de serviço: Suas ordens de serviço revelam como equipamento está performando e são ótima fonte de informação para ajustar e melhorar suas FMEAs. Procure falhas comuns, quais ações foram tomadas para encontrar e corrigir a causa-raiz, o que atrasou um reparo, e quão fácil foi detectar uma falha.

Nenhuma destas fontes funciona sozinha. Combine-as para obter imagem completa de como seu equipamento opera, como pode falhar, o impacto da falha e o que deve ser feito sobre isso.

Um template de FMEA

1. Identifique componentes do ativo

Documente cada componente do ativo que pode quebrar ou degradar. Por exemplo, componentes de uma linha de engarrafamento podem incluir caixas de engrenagens, motores, engrenagens, rolamentos e bicos.

Comece com seu equipamento mais crítico e desça daí. Este é ótimo momento para criar convenções de nomenclatura claras e hierarquia de ativos se você ainda não tem estas.

2. Identifique modos de falha potenciais

É hora de identificar como aqueles componentes podem falhar. Se um único componente tem múltiplos modos de falha, liste cada modo de falha de acordo. Por exemplo, modos de falha de um rolamento podem incluir desalinhamento, corrosão ou contaminação.

3. Liste efeitos potenciais de falha

Descreva o resultado de uma falha, e como afeta produção e segurança da equipe. Por exemplo, um rolamento desalinhado desligará uma linha até que possa ser substituído (cerca de três horas), com perda potencial de 1.800 unidades.

4. Score de severidade

Esta é uma medição do impacto de uma falha na produção e segurança. É pontuada em escala de 1 a 10 com 1 sendo evento de baixo impacto e 10 sendo evento de alto impacto. Considere o estado do ativo ao pontuar. Por exemplo, um carro que estoura pneu em baixa velocidade terá problemas menores de direção, mas estouro em alta velocidade é muito mais perigoso.

Comece a calcular score de severidade de um ativo com este template de análise de criticidade

5. Liste causas potenciais

Liste todas as razões possíveis que uma falha pode ter ocorrido. Vá além de causa direta. Por exemplo, um rolamento corroído pode acontecer porque suprimentos foram mal rotulados ou instruções eram confusas, levando a lubrificação imprópria.

Chegue à raiz da falha com este template gratuito e útil de análise de causa-raiz

6. Score de frequência esperada

Esta é uma medida de quão comum um modo de falha é. É pontuada em escala de 1 a 10 onde 1 representa evento que raramente ocorre e 10 representa evento que ocorre muito frequentemente.

7. Liste controles de processo atuais

Documente todas as medidas em vigor para prevenir ou detectar uma falha. Controles de processo podem incluir inspeções semanais de manutenção preventiva, substituições mensais de peças e uso de sensores para detectar níveis perigosamente altos de vibração.

8. Score de detecção

Este número determina quão fácil é detectar uma questão antes que cause falha total. É pontuado em escala de 1 a 10. Score 1 é dado a evento que nunca pode ser detectado. Score 10 é dado a evento que pode ser detectado quase toda vez. Por exemplo, pneu furado pode às vezes ser detectado em estágios iniciais, então pontuaria 5. Para-brisa lascado é frequentemente causado por eventos imprevisíveis, o que significa que é difícil de detectar e pontuaria 9.

9. Número de prioridade de risco

O número de prioridade de risco calcula modos de falha que têm maior impacto e são mais preveníveis. Para encontrar o RPN, multiplique scores de severidade, frequência e detecção. Por exemplo, se um modo de falha tem score de severidade 8, score de frequência 5 e score de detecção 10, o RPN seria 400. Quanto maior o número, mais recursos devem ser colocados em prevenir aquela falha.

10. Determine ação recomendada

Estabeleça um plano para reduzir a probabilidade de falha ou aumentar chances de detecção precoce. Isso pode incluir aumentar frequência de MPs em um componente ou investir em equipamento de monitoramento de condição.

Componente do ativo Modo de falha potencial Efeitos potenciais de falha Escala de severidade* Causas potenciais Frequência esperada** Controles de processo atuais Escala de detecção*** Número de prioridade de risco Ação Recomendada

Qual componente é afetado? De que formas este componente pode falhar? Qual o impacto na produção e/ou segurança desta falha? Quão severo é o impacto da falha? O que poderia ter causado a falha do componente? Com que frequência a causa é esperada ocorrer? Quais são os controles existentes que previnem ou detectam o modo de falha? Quão provável é que o modo de falha e sua causa sejam detectados e identificados? Qual o risco total deste modo de falha (Severidade x Frequência x Detecção)? Quais são as ações para reduzir ocorrência da causa ou melhorar sua detecção?                                                                                              

Como gerenciar FMEAs

FMEAs são documentos vivos que devem ser regularmente revisados e atualizados. Aqui estão alguns eventos que podem disparar revisão de uma FMEA:

• Um novo ativo é projetado ou instalado em sua instalação
• Um novo técnico ou operador entra na equipe
• Uma mudança é feita no modo operacional de uma máquina (ex: roda mais frequentemente ou specs mudam)
• Um modo de falha está ocorrendo mais frequentemente
• Nova tecnologia é implementada que ajuda você detectar ou prevenir falha mais fácil
• Você encontra novo modo de falha ou razão para falha existente
• O impacto da falha muda (ex: novo produto usando material mais caro está sendo produzido)

Tanto equipe de manutenção quanto operações devem estar envolvidos em modificar e adicionar a uma análise de modo e efeito de falha. A diversidade de perspectivas e experiências com equipamento ajuda a evitar lacunas em suas FMEAs.

FMEAs são investimento de longo prazo em sucesso

Uma análise de modo e efeito de falha não é um curativo ou ferramenta de troubleshooting. É uma atividade contínua com objetivo de prevenir falha onde possível e mitigar seus efeitos quando não é. É um recurso de planejamento e salvaguarda contra perda financeira e riscos de segurança.

Embora criar FMEAs envolva investimento considerável de tempo, ele pagará de volta a longo prazo ajudando você a planejar adiante, prevenir manutenção reativa e rastrear sucesso da equipe.