FMEA: O que é e como fazer na prática

FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) é uma metodologia sistemática e uma ferramenta utilizada para identificar possíveis falhas em sistemas, produtos, serviços ou processos antes que ocorram, aprimorando a confiabilidade e a qualidade. 

Sendo assim, ao destacar as falhas potenciais e avaliar suas causas e efeitos, o FMEA tem como objetivo prevenir problemas futuros e melhorar a eficiência das operações. 

Empresas em setores diversos como automotivo, manufatura e aeroespacial confiam no FMEA para otimizar seus processos e garantir a segurança e satisfação do cliente.

Continue a leitura para entender tudo sobre o método FMEA, inclusive o passo a passo detalhado de como aplicá-lo na prática. 

O que é FMEA?

FMEA, ou Análise de Modos de Falha e Efeitos em português, é uma abordagem estruturada que busca compreender as falhas potenciais dentro de um sistema e os efeitos que essas falhas podem causar. 

Dessa forma, ao focar na identificação e prevenção de falhas em potencial, o FMEA permite que as organizações classifiquem as falhas de forma hierárquica, priorizando as que têm maior impacto e necessidade de mitigação imediata.

A essência do FMEA baseia-se na compreensão detalhada dos modos de falha, o que implica em investigar três elementos fundamentais:

• Efeito: Refere-se à consequência direta da falha, ou como a falha impacta o sistema ou o utilizador final.
• Causa: Identifica os motivos ou condições pelas quais a falha ocorreu, permitindo um enfoque nas raízes dos problemas.
• Detecção: Descreve os métodos existentes no processo para identificar ou prever falhas em potencial, visando eliminá-las antes que causem danos.

Esse método não apenas detecta falhas, mas também as delimita e traça seus aspectos potenciais por meio de uma abordagem sistemática, cobrindo as não conformidades nos processos, suas causas e efeitos. Assim, empresas podem reduzir ou eliminar significativamente os riscos associados a falhas, elevando a qualidade e a segurança dos produtos.

Em suma, o uso integrado do FMEA apoia uma mentalidade de prevenção e melhoria contínua, permitindo que equipes de engenharia e qualidade colaborem para desenvolver produtos robustos e processos eficientes com mais confiabilidade.

Quando deve ser feito um FMEA?

O FMEA deve ser realizado em várias etapas do ciclo de desenvolvimento e operação de um produto ou processo, dependendo das necessidades específicas da organização. Observe abaixo alguns momentos chave para sua aplicação e identifique o que faz mais sentido conforme a realidade da sua empresa:

• Desenvolvimento de novos produtos ou processos: Realizar um FMEA durante a fase de design pode identificar potenciais falhas antes mesmo da construção do protótipo, permitindo ajustes e melhorias antecipadas.
• Revisão de produtos ou processos existentes: Quando o produto ou processo existente é revisado ou redesenhado, o FMEA pode ajudar a garantir que novos riscos sejam compreendidos e geridos adequadamente.
• Após a ocorrência de falhas significativas: Caso uma falha importante tenha ocorrido, o FMEA pode ser utilizado para analisar a causa raiz e evitar que o problema se repita no futuro.
• Durante auditorias regulares de qualidade: Integrar o FMEA em auditorias regulares pode assegurar que todos os potenciais modos de falha estão sendo continuamente revisados e mitigados conforme necessário.
• Implementação de novos requisitos regulatórios: Se as regulamentações mudarem, o FMEA pode ajudar a avaliar como estas novas diretrizes afetam os processos atuais, garantindo conformidade e segurança.

Quais são os tipos de FMEA?

O FMEA pode ser aplicado em diversos contextos, cada um focando em diferentes aspectos de falha e suas consequências:

1. FMEA de Produto

Focado em potenciais falhas no design do produto. Utiliza-se para garantir que o produto irá funcionar conforme planejado sem falhas durante sua vida útil.

2. FMEA de Processo

Avalia os processos de fabricação e montagem para garantir que todas as etapas sejam executadas corretamente e com eficiência, minimizando riscos de falhas durante a produção.

3. FMEA de Serviços

Aplica-se a serviços prestados, focando em falhas que possam afetar a satisfação do cliente ou a entrega eficiente do serviço.

4. FMEA de Sistemas

Analisa sistemas complexos como um todo, identificando interações entre subsistemas e possíveis falhas que poderiam impactar a funcionalidade total do sistema.

5. FMEA de Softwares

Identifica falhas potenciais em softwares, desde bugs até vulnerabilidades de segurança, garantindo que o software funcione de forma robusta e segura.

Sendo assim, podemos concluir que explorar o FMEA em diferentes contextos proporciona uma compreensão mais abrangente das falhas potenciais em vários aspectos de operação de um produto ou serviço. Isso facilita uma abordagem proativa para garantir excelência e confiabilidade consistentemente.

Passo a passo: como aplicar e calcular o FMEA na prática

1. Definição do escopo

O primeiro passo para aplicar o FMEA é definir claramente o produto, serviço ou processo que será analisado. Para isso:

• Determine o propósito da análise: prevenção de falhas em produtos, melhoria de processos ou ambos.
• Utilize ferramentas como BPMN ou fluxogramas para mapear as etapas do processo.

Por exemplo, pode-se analisar o processo de fabricação de placas de circuito para smartphones, identificando desde o design até a montagem os pontos críticos para a aplicação da metodologia, garantindo uma visão completa do escopo.

2. Reunião de especificações

Depois de definir o escopo, é essencial reunir todas as informações relevantes sobre o produto ou processo que será avaliado. Para isso:

• Liste os requisitos técnicos e de desempenho.
• Identifique as expectativas dos clientes em relação ao produto ou processo.

Por exemplo, no caso de um smartphone, pode-se considerar fatores como duração da bateria, qualidade da tela e resistência à água, que são cruciais tanto para a funcionalidade quanto para a satisfação do usuário.

3. Identificação dos modos de falha potenciais

O próximo passo é identificar os modos de falha potenciais em cada etapa ou função do produto/processo. Para isso:

• Realize brainstorming com a equipe para identificar possíveis falhas.
• Liste os modos de falha relacionados às especificações levantadas.

Por exemplo, ao analisar um smartphone, pode-se identificar falhas no display, como a ausência de imagem ou oscilações, que comprometem diretamente sua funcionalidade.

4. Avaliação dos efeitos das falhas

Nesta etapa, avalia-se o impacto de cada falha identificada, classificando sua severidade. Para isso:

• Atribua uma pontuação de severidade (S) em uma escala de 1 a 10:
  • 1: Nenhum impacto.
  • 10: Catastrófico, comprometendo o sistema ou produto.

Por exemplo, uma falha no display de um smartphone pode ser classificada com severidade 9, já que compromete o uso total do aparelho, afetando a experiência do cliente.

5. Determinação das causas

Com os modos de falha identificados, é hora de determinar as causas raiz para cada uma delas. Para isso:

• Use ferramentas como o Diagrama de Ishikawa ou os 5 Porquês.
• Atribua uma pontuação de frequência (F) em uma escala de 1 a 10, onde 1 é raríssimo e 10 é inevitável.

Por exemplo, uma falha no display pode ter como causa raiz uma solda inadequada, que ocorre ocasionalmente devido a erros no equipamento, sendo classificada com frequência 3.

6. Avaliação da detecção

Aqui, avalia-se a capacidade de detectar cada falha antes que ela impacte o cliente. Para isso:

• Atribua uma pontuação de detecção (D) em uma escala de 1 a 10:
  • 1: Altamente detectável.
  • 10: Impossível de detectar.

Por exemplo, uma falha na solda pode ser facilmente detectada por inspeção visual, resultando em uma pontuação de detecção 2.

7. Cálculo do RPN (Risk Priority Number)

Com as pontuações de severidade, frequência e detecção, calcule o RPN para priorizar os riscos. Para isso:

Use a fórmula: RPN=S×F×D

Calcule também o nível crítico: Nível Crítico=S×F

Por exemplo, se Severidade (S) = 9, Frequência (F) = 3, Detecção (D) = 2.

Então, o RPN será: RPN=9×3×2=54

E o nível crítico será: Nível Crítico =9×3=27

8. Propostas de Melhoria

Com base no RPN, é necessário propor melhorias para reduzir os riscos identificados. Para isso:

• Realize brainstorming com a equipe para desenvolver soluções viáveis.

Por exemplo, para evitar falhas no display, pode-se redesenhar o circuito de soldagem, garantindo maior precisão e durabilidade.

9. Elaboração do Plano de Ação

Depois de definir as soluções, é hora de organizar a execução com um plano de ação claro. Para isso:

• Utilize a ferramenta 5W2H para detalhar o que será feito, quem será responsável, os prazos e os custos.
  • What: O que será feito?
  • Who: Quem será o responsável?
  • When: Prazo final?
  • How Much: Custo estimado?

Por exemplo, um engenheiro pode ser designado para redesenhar o circuito do display em até 15 dias, com um custo estimado de R$ 10.000.

10. Reavaliação e Monitoramento

Por fim, após implementar as ações, avalie novamente os riscos para medir a eficácia das mudanças. Para isso:

• Recalcule o RPN com os novos valores de severidade, frequência e detecção.

Por exemplo, se a detecção melhorar de 2 para 1 após o redesenho, o novo RPN será RPN=9×3×1=27.

Neste exemplo, a falha com maior NPR (108) está associada à montagem do motor, indicando prioridade para ações de mitigação.

Metodologias complementares ao FMEA

Os resultados do FMEA podem ser ainda melhores se combinados com outras metodologias/ferramentas de análise e qualidade. Por isso, separamos as principais ferramentas que podem atuar em conjunto com a Análise de Modos de Falhas e Efeitos:

• Diagrama de Ishikawa (ou Diagrama de Causa e Efeito)

Esta ferramenta ajuda a mapear as possíveis causas raízes de um problema, estruturando-as de maneira visual e clara. Sendo assim, ao usar o Diagrama de Ishikawa junto ao FMEA, as equipes podem identificar mais rapidamente as causas subjacentes das falhas potenciais, garantindo uma abordagem centrada e sistemática na resolução de problemas.

💡 LEIA AQUI SOBRE O DIAGRAMA DE ISHIKAWA

• Análise de Pareto

Ao destacar quais falhas representam a maioria dos problemas (princípio 80/20),a Análise de Pareto ajuda as equipes a priorizarem quais falhas resolver primeiro no FMEA. 

Portanto,  isso permite uma distribuição mais eficiente dos esforços e recursos, focando nas falhas que terão o maior impacto na qualidade e segurança do produto.

• 5 Porquês

Esta técnica é direta e eficaz para explorar profundamente a causa raiz de um problema, fazendo cinco vezes a pergunta “por quê?”. Quando aplicada com o FMEA, os 5 Porquês ajudam a garantir que as soluções propostas realmente abordem a raiz de cada falha, eliminando problemas de forma sustentável e não apenas seus sintomas.

• HACCP (Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle)

Comumente usada em indústrias alimentícia e farmacêutica, o HACCP foca em pontos críticos de controle. Em resumo, usar HACCP em paralelo com o FMEA ajuda a identificar riscos específicos de processo que podem afetar diretamente a segurança do produto, proporcionando abordagens de controle mais específicas.

• Six Sigma (DMAIC)

• Kaizen

Focando em melhorias contínuas, o Kaizen pode trabalhar com o FMEA para garantir que o aprendizado dos modos de falha se traduza em melhorias incrementais na prática diária.

Em resumo, essa filosofia de melhoria contínua enraíza a prevenção de falhas na cultura organizacional e já é amplamente utilizada nas maiores empresas do mundo, como Toyota, Sony e Nestlé. 

💡 LEIA AQUI SOBRE O KAIZEN

Sistema de gestão de qualidade

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