FMEA na gestão da qualidade

Primeiramente, para uma boa aplicação de um Sistema de Gestão da Qualidade-SGQ. existem ferramentas que são essenciais para obter processos mais assertivos, eficientes e econômicos, tornando assim a empresa mais competitiva. A metodologia FMEA na qualidade é uma das soluções para isso.

Neste artigo vamos falar de forma simplificada sobre o assunto, dessa forma trazendo para você uma maior compreensão da importância e relevância de sua aplicação nas organizações . Independentemente da área de atuação de uma indústria ou empresa, sabemos como a ideia da “qualidade” está sempre presente.

O que é FMEA?

O FMEA (Failure Mode and Effects Analysis), em português Análise de Modos de Falha e Efeitos, é uma metodologia sistemática utilizada para identificar, avaliar e mitigar potenciais falhas em processos, produtos ou sistemas. Sua empregabilidade serve para diversos setores, como manufatura, engenharia, saúde e tecnologia. Nesse sentido, seu objetivo é antecipar possíveis falhas e minimizar riscos associados a elas.

A análise FMEA envolve uma equipe multidisciplinar que examina minuciosamente cada etapa do processo ou componente do produto, identificando os diferentes modos de falha possíveis. Cada modo de falha é avaliado quanto à sua severidade, probabilidade de ocorrência e capacidade de detecção. Com base nessas avaliações, calcula-se o Índice de Risco Prioritário (RPN – Risk Priority Number), que ajuda a equipe a priorizar as falhas mais críticas a se tratar.

Uma vez que as falhas de alto risco são identificadas, a equipe implementa ações corretivas e preventivas para reduzir a probabilidade de ocorrência das falhas. Assim há a diminuição de suas consequências negativas ou a melhora da capacidade de detecção precoce. Dessa forma, o FMEA é uma ferramenta valiosa para aprimorar a qualidade, confiabilidade e segurança dos produtos e processos, resultando em melhorias significativas na eficiência e satisfação do cliente.

Efeito: consiste na consequência da falha;
Causa: indicador do motivo pelo qual a falha ocorreu;
Detecção: maneira de controle de processo utilizada para evitar falhas em potencial.

Qual a história do FMEA?

A história do FMEA remonta à década de 1940, durante a Segunda Guerra Mundial, quando os engenheiros militares dos Estados Unidos perceberam a necessidade de melhorar a confiabilidade e a segurança dos sistemas e equipamentos utilizados nas forças armadas. Eles buscavam uma maneira sistemática de identificar e evitar falhas que pudessem comprometer a operação das aeronaves, veículos e outros dispositivos militares críticos.

Inicialmente, o FMEA foi desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos EUA em colaboração com a indústria aeroespacial. O método era usado principalmente para analisar e mitigar as falhas em sistemas complexos e sofisticados, como os encontrados em aeronaves e mísseis. Com o tempo, a abordagem foi refinada e adaptada para ser aplicada em uma ampla variedade de setores, como manufatura, automotivo, saúde, eletrônicos e outros campos onde a qualidade e a confiabilidade são fundamentais.

O FMEA ganhou popularidade crescente nas décadas seguintes e tornou-se uma prática padrão em várias indústrias. Sua aplicação foi impulsionada por normas e padrões de qualidade, como as da série ISO 9000, que incentivaram as organizações a adotarem métodos de gerenciamento de risco e melhoria contínua.

A evolução da tecnologia e a necessidade de produtos e processos cada vez mais seguros e confiáveis têm mantido o FMEA como uma ferramenta relevante e amplamente utilizada até os dias atuais. Além disso, o conceito básico do FMEA foi adaptado para outras abordagens semelhantes, como o DFMEA (Design FMEA) e o PFMEA (Process FMEA), permitindo que a análise seja aplicada desde as fases iniciais de projeto até a produção e operação de produtos e sistemas.

Tipos de FMEA

Agora que você já tem consciência que o FMEA é uma metodologia que propõe o estudo e a análise dos problemas em potencial, e que a ferramenta determina que as dificuldades encontradas foram previstas, a fim de elaborar medidas preventivas a serem colocadas em prática.

Para isso, é preciso levar em consideração também todo o processo de produção. Vamos falar um pouco mais sobre as duas principais metodologias originadas do FMEA: Design Failure Mode and Effects Analysis (DFMEA) e Process Failure Mode and Effects Analysis (PFMEA).

O Design FMEA (DFMEA)

Explora a possibilidade de mau funcionamento do produto, de vida útil reduzida, assim como preocupações regulatórias e de segurança. Esse mau funcionamento pode causar problemas e são derivados, por exemplo, de propriedades do material, geometria, tolerâncias, interfaces com outros componentes e / ou sistemas.

Em resumo trata-se da aplicação sobre as falhas de produto, que saem do padrão e das especificações definidas em um projeto.

O FMEA do Processo (PFMEA)

Descobre falhas que poderão ocorrer e que afetam a qualidade do produto, confiabilidade reduzida do processo, insatisfação do cliente, bem como riscos ambientais ou de segurança, os quais, por sua vez, podem ser derivados de: erros humanos, métodos não corretos seguidos durante o processamento, materiais utilizados, máquinas utilizadas entre outros mais.

Em resumo o PFMEA é aplicado sobre as falhas de processo, desde seu planejamento até a entrega final, e que geralmente são observadas após identificadas as não conformidades em produtos.

Citamos as duas principais (DFMEA e PFMEA), mas tenha em mente que este método tem adaptações  devido sua alta taxa de retorno existindo diversas variáveis em áreas como: Serviço, Software, Sistema, Projetos, Logística, Produto e Processos.

Qual é a importância do FMEA na prevenção de falhas?

As empresas que aplicam de forma assertiva a metodologia do FMEA possuem um impacto direto em seu retorno financeiro. Além disso, ela resulta na minimização e eliminação de falhas potenciais que possam pôr em risco a qualidade do produto final.

Estes resultados trazem benefícios importantes para o negócio, permitindo aumentar a confiança do produto e serviço prestado e uma maior satisfação do cliente final. Ou seja, o foco sempre é na qualidade do produto ou serviço.

Quais são as vantagens que o FMEA traz aos negócios?

A ferramenta proporciona soluções com baixo custo de recursos e fácil aplicação. Conheça algumas das principais vantagens do FMEA:

• Orientação de medidas preventivas;
• Diminuir a frequência de falhas;
• Redução de custos;
• Fonte de dados rastreáveis para manutenção e auditorias;
• Calcular e avaliar os riscos; 
• Aumentar a viabilidade do sistema;
• Identificar necessidades de desenvolvimento ou mudanças;
• Elevação da qualidade a produtos/serviços.

Aplicação prática da ferramenta

A ferramenta pode ser aplicada tanto na produção de novas soluções, quanto naqueles que já existem, visando atualizações e mais competitividade nos processos.

Tendo isso em mente, o foco da ferramenta é documentar o conhecimento atual de um processo e seus erros para assim mitigar as falhas do processo.

Agora que você já conhece um pouco mais sobre a ferramenta, listamos em 10 passos como você deve aplicar a metodologia.

1. Reveja o processo – Identifique cada componente que o processo contém.
2. Faça um levantamento de possíveis modos de falha – revise a documentação e demais informações existentes para levantar possíveis falhas.
3. Liste os potenciais efeitos de cada modo de falha – assim você poderá medir o efeito das falhas no projeto.
4. Crie classificações de gravidade (G) – é importante criar indicadores que permitam estabelecer um quadro que classifica as falhas por gravidade de seus efeitos.
5. Crie classificações de ocorrência (O)– assim será possível medir os efeitos que podem resultar em uma falha.
6. Construa classificações de detecção (D) – elas indicam a probabilidade que uma falha tem de ser detectada previamente, antes que o projeto seja concluído ou que o produto chegue ao cliente final.
7. Calcule o Nível de Priorização de Risco (NPR) – é o indicador que ajuda a classificar e priorizar as falhas detectadas.
8. Crie um plano de ação – Assim você consegue evitar que as falhas aconteçam novamente ou reduzir sua ocorrência.
9. Realize as ações planejadas – com o plano de ação traçado nesta etapa, estão descritas as ações, os responsáveis por elas e os prazos esperados para a sua realização.
10. Calcule o Nível de Priorização de Risco (NPR) resultante dessas ações – esse é o momento de reavaliar os modos de falha, fazendo novamente os cálculos de NPR para determinar o impacto que as ações tiveram.

Calculando o NPR

Do inglês Risk Priority Number (RPN) ou Nível de Priorização de Risco (NPR), esse cálculo se torna o valor prioritário, aquele que classifica os modos de falha.

Quanto maior o número, mais crítica é aquela falha em questão e mais rapidamente uma medida ou ação por isso deverá ser tomada para evitá-la.

Você irá atribuir, sobre cada modo de falha potencial identificado durante as etapas do processo, um valor em uma escala de 1 a 10 para:

• Gravidade do problema (G): no qual 1 é “nunca” e 10 é “sempre”
• Probabilidade de ocorrência (O): no qual 1 é “nunca” e 10 é “sempre”
• Probabilidade de detecção da falha (D): começa no qual 10 é “nunca” e 1 é “sempre”. 

Se atente ao detalhe que a etapa da detecção (D) tem valores inversos às demais (G e O).

Para calcular, a fórmula para essa “pontuação de risco”, seguindo as explicações anteriores, é a seguinte:

Realizar o cálculo do  NPR é uma etapa fundamental, pois permite à empresa a priorização das ações a se desenvolver dentro da equipe. 

O resultado vem como um guia, para que seja possível visualizar os pontos que precisam de atenção por ordem, auxiliando toda a equipe, evitando assim que se percam no processo ou se confundam com as prioridades nas ações a desenvolver

Exemplo na prática

Para tornar mais claro a aplicação da ferramenta, vamos simular a aplicação em um produto fictício para ilustrar de maneira prática a construção e o preenchimento do formulário.

Bom, primeiramente, o modelo FMEA e o produto a se analisar: ”caneca de alumínio”. Foram definidos os membros da equipe para a construção da processo e, por meio de reunião de alinhamento, a equipe determinou os itens do produto a serem analisados, os modos de falha, seus efeitos e suas causas conhecidas ou potenciais.

Com as definições traçadas, a equipe fez a avaliação do potencial de risco de cada modo de falha, determinando uma nota aos índices de Gravidade (G), Ocorrência (O) e Detecção (D). 

Uma vez que as notas foram estabelecidas, realiza-se o cálculo do RPN por meio da multiplicação dos três índices, para que fosse possível priorizar as ações. 

Com os números em mãos foi possível definir quais mudanças seriam necessárias e a ação a se tomar. Atenção, para cada iniciativa, deve-se estabelecer um responsável e o prazo de execução.

Após todas as ações serem realizadas, a equipe refez os cálculos do NPR resultante dessas ações para determinar o impacto que as ações tiveram.

Não é tão complexo, não é mesmo? Quanto mais você coloca em prática, mais simples e assertiva a ferramenta se torna.

O dicionário do FMEA

Como toda metodologia, o FMEA, possui uma série de termos que são utilizados no decorrer dos processo, alguns você já conhece, outros podem não terem ficado claros. Conheça agora alguns dos mais importantes e seus significados:

• Falha: Perda de função ou performance  quando ela se faz necessária.
• Modo de Falha: A forma como a falha se apresenta no processo, como você observa o dano causado.
• Efeito da falha: Impacto ou consequência que a falha traz ao processo.
• Ocorrência de falha: Quantas vezes isso já aconteceu ou tem probabilidade de acontecer.
• Severidade de falha: O quão grave e severa é a falha.
• Detecção de falha: Qual a possibilidade de encontrar essa falha antes que ela ocorra.
• RPN (Risk priority number): É o valor do risco calculado que fica associado ao modo de falha. Esse valor é a multiplicação dos níveis de ocorrência, severidade e detecção.

Pronto, agora você não corre mais o risco de ficar sem entender quando alguém te perguntar sobre um processo específico do andamento da aplicação da ferramenta! 

Ferramentas aliadas ao FMEA na qualidade

Como você já sabe, 0 FMEA permite calcular os possíveis erros, considerando o grau de severidade, a frequência da ocorrência e a probabilidade de sua detecção. E junto com essa ferramenta, Além disso você pode usar como aliada no processo outras ferramentas como:

DIAGRAMA ISHIKAWA

O diagrama de Ishikawa, conhecido também como Espinha de Peixe, por causa do formato como pode ser visto na ilustração acima, ou Diagrama de Causa e Efeito foi uma ferramenta desenvolvida por Kaoru Ishikawa, no ano de 1943, com a finalidade de explicar para o grupo de engenheiros da indústria japonesa Kawasaki Steel Works, como vários fatores de um processo podem estar inter-relacionados.

Esta é uma ferramenta de grande valor e, o melhor, de fácil aprendizagem e implementação, por isso sua popularida é alta. A principal funcionalidade é identificar as possíveis causas de um problema. Sua estrutura serve de guia para investigar profundamente, permitindo chegar a um fator fundamental e, portanto, possibilita a adoção de medidas corretivas eficientes.

Para colocar em prática, primeiro define-se as características do problema. Logo depois, nos retângulos das espinhas maiores os problemas primários que afetam o problema. Nas espinhas médias as causas secundárias que afetam as causas primárias e, nas espinhas pequenas, as causas terciárias que afetam a espinha anterior.

O diagrama de Ishikawa, pode ser conhecido também como Diagrama 6M, já que originalmente era proposto para sistemas industriais o uso de 6 categorias para a análise, sendo elas: máquina, materiais, mão de obra, meio ambiente, método e medidas.

Uma técnica para utilizar como apoio junto com a ferramenta é o “brainstorming”. Afinal de contas, durante a construção do diagrama é importante ter o envolvimento do maior número de pessoas com o efeito, especialista do assunto, para não se esquecer nada.

GRÁFICO DE PARETO

Gráfico ou Diagrama de Pareto é a ferramenta ideal para identificar e priorizar ocorrências. O gráfico é composto por um primeiro conjunto de barras representando os problemas, dispostas em ordem decrescente de acordo com a frequência da ocorrência.

Dessa forma, representa-se o segundo conjunto por uma linha da porcentagem acumulada da ocorrência, calculada pela soma do percentual da causa com o percentual da causa anterior.

Elaborado, em 1987, pelo economista e sociólogo italiano Vilfredo Pareto, o  diagrama é baseado no Princípio de Pareto. O estudo mostrava a grande desigualdade de renda em Milão, apontando que 80% da renda estava concentrada nas mãos de apenas 20% da população. Logo depois, Joseph Juran aplicou o princípio na área da qualidade e percebeu a possibilidade de aplicar o mesmo conceito. Conclui-se que poucas causas eram as responsáveis pela grande parte dos problemas.

Portanto, o gráfico de Pareto, tem justamente o objetivo de identificar essas poucas causas que resultam na maioria dos problemas. Dessa forma, é possível identificar o que deve ser prioridades nas tomadas de decisões.

5 PORQUÊS?

Criada por Sakichi Toyoda, fundador das Indústrias Toyota a técnica dos 5 Porquês surgiu na década de 30. Desde o seu surgimento, por isso a ferramenta vem sendo muito utilizada devido a sua simplicidade e eficiência.

O 5 Porquês é uma ferramenta que consiste em perguntar 5 vezes o porquê de um problema ou defeito ter ocorrido, a fim de descobrir a sua real causa, ou seja, a causa raiz.

Apesar do nome da ferramenta ser 5 porquês, nem sempre é necessário fazer exatamente as 5 perguntas. Você deve fazer quantas perguntas forem necessárias para identificar a causa raiz. Além disso algumas vezes serão necessárias poucas e outras várias perguntas.

Estas são algumas das ferramentas que podem te auxiliar durante o processo, para conhecer mais, você pode conferir nosso artigo sobre As 7 Ferramentas da Qualidade clicando aqui.

Fica o alerta! 

Como conclusão, com tudo o que falamos sobre o FMEA na qualidade, tenha em mente que a aplicação da ferramenta deve estar em constante evolução e reanálises. O processo não tem exatamente início e fim, uma vez que as falhas em potencial. Assim, indicadores de efeito, ocorrência e detecção devem estar sempre sendo monitorados.

Além disso lembre-se também que é importante que a equipe de trabalho crie uma cultura de análise e monitoramentos. Todos os envolvidos devem estar sempre engajados com o propósito principal a Qualidade! 

Para não esquecer conheça como o módulo de Gestão de Riscos e Controles do docnix pode contribuir com sua organização!

Obrigado pela atenção, até breve.