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MAPA NAVEGÁVEL DE PRÁTICAS PARA A MELHORIA DA APLICAÇÃO DO FMEA NO PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS
 
 
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Melhores Práticas
MAPA NAVEGÁVEL DE PRÁTICAS PARA A MELHORIA DA APLICAÇÃO DO FMEA NO PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS
Criado por Bruno Domicinao Villari ( Universidade de Sao Paulo ) em 18 de Dezembro de 2009 - 11:27.
Atualizado por Rafael Laurenti ( KTH ) em 26 de Maio de 2010 - 10:18.
Sumário:
Descrição:

Introdução

Ao longo dos anos, praticantes e pesquisadores do FMEA têm publicado, em periódicos acadêmicos, trabalhos sobre deficiências do método e sobre propostas para mitigá-las. No entanto, essas deficiências e propostas de melhorias estão dispersas em diferentes trabalhos científicos, impossibilitando ter uma visão do geral e do relacionamento entre elas. Em vista disso, o objetivo desta pesquisa foi levantar, sistematizar e organizar as deficiências e os problemas do FMEA e as respectivas propostas de melhorias.

Desta forma, a pesquisa com o título "Sistematização de problemas e propostas de melhorias da aplicação do FMEA no Processo Desenvolvimento de Produtos " foi desenvolvida pelo aluno de IC, Bruno Domiciano Villari, aluno do curso de Engenharia de Produção Mecânica, co-orientado pelo Mestrando Rafael Laurenti e orientado pelo Professor Titular Henrique Rozenfeld, sendo ambos representantes do Grupo de Engenharia Integrada/Núcleo de Manufatura Avançada da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo.

Vale ressaltar que a pesquisa foi subsidiada pela FAPESP e teve duração de um ano, iniciada em dezembro de 2008 e finalizada em dezembro de 2009.

A essência da pesquisa foi a realização de uma Revisão Bibliográfica Sistemática (RBS), onde seguindo um protocolo para a realização da mesma, 106 artigos foram selecionados como relevantes de um total de 2606 trabalhos científicos. Estes trabalhos foram alcançados por meio de algumas bases de dados, como Compendex, Scopus, Science Direct, ISI Web of Knowledge, Emerald e IEEE xplore. Além disso, pode-se perceber que tais trabalhos científicos eram provenientes de renomadas fontes de publicações tais como Annual Reliability and Maintainability Symposium, International Journal of Quality and Reliability Management entre outros. E assim, dando maior confiabilidae a esta pesquisa.

Ainda seguindo o protocolo da RBS, foram levantados 361 problemas que o FMEA apresenta durante sua aplicação, sendo sintetizadas em 37 problemas com o intuito de apresentá-los de maneira mais clara e objetiva. Então, eles foram classificados e sistematizados em uma árvore de causa e efeito, facilitando, assim, a visão do relacionamento entre eles.

Já com relação às práticas que foram filtradas pela RBS, somaram-se um total de 161, sendo a prática um termo genérico para abordagem, ferramenta, framework, método, sistemas e diretrizes que pode melhorar a aplicação do FMEA durante o Processo de Desenvolvimento de Produtos (PDP). Dessa forma, as práticas foram separadas resultando em 2 abordagens, 1 ferramenta, 7 frameworks, 71 métodos, 25 sistemas e 55 diretrizes, sendo apresentados pela última seção deste artigo, complementando o mapa navegável que é apresentado.

A próxima seção trata dos problemas do FMEA, e a seção seguinte trata das práticas para melhorar aplicação do método.

Problemas identificados do FMEA

Com o intuito de sistematizar os 37 problemas apresentados pela RBS, então, eles foram ranqueados por ordem de freqüência de aparecimento, organizados em classes e receberam um identificador (ID), como pode ser observado pela Tabela 1, que lista os 37 problemas ordenados em ordem decrescente de freqüência de aparecimento nos 106 artigos selecionados durante a RBS.

Tabela 1 - Lista dos problemas ordenados pela freqüência de aparecimento nos estudos selecionados da revisão sistemática

ID Classe do problema Problema Freqüência (%)
1.1 RPN Os valores dos RPNs não são precisos 34,91
4.1 Comportamental A realização de um FMEA completo e rigoroso demanda grande quantidade de tempo e recursos 31,13
3.1 Integração PDP A aplicação do FMEA não é integrada com outros métodos e atividades do PDP 24,53
2.1 Temporal Realizado tarde no PDP 21,7
1.2 RPN Os índices são utilizados como se todos tivessem a mesma importância 20,75
1.3 RPN Um mesmo valor de RPN pode representar situações caracterizadas por diferentes níveis de risco 19,81
6.1 Operacional É considerado tedioso pelos praticantes 16,04
1.4 RPN Critérios qualitativos são usados como quantitativos 15,09
5.1 Gestão de conhecimentos Falta de reuso de informações sobre falhas (FMEAs passados e falhas em campo) 14,15
6.2 Operacional É considerado laborioso pelos membros do time 12,26
6.3 Operacional Falhas múltiplas não são consideras 11,32
4.2 Comportamental Dependente da experiência dos membros do time 10,38
4.3 Comportamental Dificuldade em definir ações de melhoria adequadas, considerando a viabilidade (restrições), a chance de sucesso (redução do RPN), e os impactos desfavoráveis (nas pessoas, produto, processo, ambiente) 9,43
1.5 RPN Dificuldade em estimar os valores para os índices 8,49
5.2 Gestão de conhecimentos Falta de uma taxonomia padrão 8,49
6.4 Operacional Os custos das ações de melhoria não são estimados 7,55
6.5 Operacional Os custos de falhas que chegariam aos clientes não são estimados 7,55
1.6 RPN Presença de lacunas na escala de 1 a 1000 do RPN (números primos) 6,6
2.2 Temporal Dificuldade de se obter dados relevantes sobre o projeto do produto/processo 6,6
6.6 Operacional O formulário do FMEA não representa todos os dados relevantes da análise 6,6
1.7 RPN Os índices numéricos não são expressivos (não expressam a realidade) 5,66
4.4 Comportamental Realizado somente por questões contratuais 5,66
1.8 RPN Pequenas mudanças nos valores dos índices levam a grandes alterações do RPN 3,77
2.3 Temporal Aplicado somente após o protótipo ser construído e testado 3,77
4.5 Comportamental FMEA utilizado para checagem e não para se propor melhorias 3,77
4.6 Comportamental Conflito entre os membros do time na atribuição de valores para os índices 3,77
6.7 Operacional Os níveis de complexidade do item de análise não são considerados 3,77
4.7 Comportamental Dificuldade de reunir o time multidisciplinar, fornecedores, e consumidores nas sessões do FMEA 2,83
6.8 Operacional Repetitivo, já que deve estar sempre atualizado 2,83
7.2 Outros Não levados em conta aspectos ambientais na proposição de melhorias 2,83
1.9 RPN RPN não considera o tamanho do lote para atribuir a probabilidade de ocorrência da causa da falha 1,89
4.8 Comportamental Falta de entendimento da importância do FMEA 1,89
1.10 RPN O índice de Severidade é definido pelo projetista e não pelo consumidor 0,94
6.10 Operacional Falta de agrupamento de modos de falhas (mecânica, elétrica, etc.) 0,94
6.9 Operacional Não existem critérios para selecionar itens que serão analisados pelo FMEA 0,94
7.1 Outros Não considera (previne) falhas originadas em diferentes departamentos da organização 0,94
7.3 Outros Dificuldades em se definir os modos de falhas de sistemas críticos de segurança em tempo real (marca-passos, airbags, etc.) 0,94

A seguir, com o intuito de relacionar os 37 problemas encontrados e definir os problemas que são causas raiz, foi construída uma árvore de causa e efeito.

Durante a construção da árvore ocorreram iterações com especialistas. Os especialistas opinaram sobre a existência dos relacionamentos entre os problemas, e, a partir das opiniões, alguns problemas foram eliminados, outros foram inseridos, e ainda outros foram considerados como fatos.

A árvore de causa-efeito é apresentada abaixo pela Figura 1 (clique para abrir em tamanho grande em uma nova janela). As cores simbolizam as classes que os problemas pertencem. Sendo que, os problemas sugeridos para serem atacados são os retângulos com borda vermelha.

Figura 1 - Árvore de causa e efeito dos problemas e deficiências do FMEA

Melhorias propostas para o FMEA

A RBS proporcionou a extração subjetiva de 161 práticas por meio da análise dos 106 artigos selecionados, sendo que tais práticas foram classificadas em abordagens, ferramentas, frameworks, métodos, sistemas ou diretrizes. Ressaltando que, estas práticas têm como intuito melhorar a aplicação do FMEA, e assim, proporcionar um PDP mais isento de falhas.

Cada prática apresentada abaixo possui um link. Este link leva à uma página da web que disponibiliza além de sua descrição, um ícone que possibilita fazer o download do artigo proveniente da RBS, e que apresenta a prática de maneira completa, proporcionando, assim, um conhecimento mais aprofundado sobre cada prática.

Para contribuir com o mapa navegável, uma planilha do excel foi anexada a este artigo, sendo apresentada por ela, o nome do artigo proveniente da RBS, a prática introduzida pelo artigo, o tipo de prática adotada (abordagens, ferramentas, frameworks, métodos ou sistemas) e as diretrizes alcançadas pela prática.

Em seguida, são apresentadas as práticas de acordo com sua classificação.

Abordagens

Ferramentas

Frameworks

Métodos

Sistemas

Diretrizes

  • Integrar os métodos FMEA e QFD
  • Integrar os métodos FMEA e FTA
  • Usar dados de falhas em testes e em campo nas análises de falhas
  • Usar análise de clusters para identificar modos de falha de componentes
  • Integrar o design axiomático e o FMEA
  • Reaproveitar conhecimentos gerados em análise de falhas passadas para utilizá-los em novas análises
  • Usar taxonomia padrão
  • Aplicar o método HACCP em conjunto com o FMEA
  • Aplicar o diagrama de Ishikawa em conjunto com o FMEA
  • Usar a análise de Pareto para priorizar os RPNs
  • Usar um software para apoiar a aplicação do FMEA
  • Usar um software para modelar e simular o sistema para capturar modos de falhas, efeitos e causas
  • Automatizar a aplicação do FMEA usando processo de racionalização causal (causal reasoning process)
  • Priorizar falhas para a proposição de ações de melhoria utilizando a Lógica Fuzzy
  • Dar maior peso ao índice Ocorrência
  • Validar modos de falhas críticos e a resposta do sistema a falhas por meio de simulações
  • Ordenar, do menor para o maior, os valores dos RPNs em um gráfico Scree Plot e priorizar os RPNs a serem atacados que comporem a inclinação mais acentuada
  • Para um mesmo modo de falha, ranquear por viabilidade as ações de melhoria e selecionar a mais adequada
  • Retirar o índice Detecção
  • Segmentar a severidade nas classes segurança, operacionalidade e estética
  • Calcular o custo que as falhas poderiam incorrer
  • Usar a teoria Grey para calcular o RPN
  • Considerar como possíveis modos de falhas para o FMEA erros advindos das áreas: conhecimento, análise, comunicação, execução, mudança e organização
  • Avaliar a interdependência das ações de melhoria para decidir a ordem de implementação
  • Integrar o FMEA com as rotinas de testes de CAD/CAM
  • Identificar falhas originadas pela mesma causa
  • Priorizar falhas para a proposição de ações de melhoria utilizando usa a abordagem Evidential Reasoning (ER - racionalização por evidência)
  • O FMEA deve ser aplicado por todos os departamentos da empresa
  • Se todas as possíveis falhas de um subsistema conduzem ao mesmo efeito, então é aceitável considerar o subsistema como um único componente com modos de falhas amplamente definidos
  • Se o efeito final de falhas dentro de um subsistema depende de qual componente é considerado, então o subsistema deve ser quebrado em componentes mais específicos
  • A resolução dos índices de severidade e ocorrência deve ser entre 3 à 5
  • Antes de se iniciar o FMEA, deve ser definido o nível de risco considerado inaceitável
  • Considerar as interações entre os modos e efeitos de falhas
  • Gerar taxa de falhas para cada categoria importante (segurança, detectada, segurança, não detectada, perigo, detectado, perigo não detectado) em modelos de segurança
  • Quando for identificado que uma única falha pode causar a falha simultânea de vários componentes de um sistema, deve-se propor o uso de redundâncias, isto é, componentes que têm a mesma função mas seus princípios de funcionamento são diferentes
  • Integrar os métodos FMEA e FFA (Functional Failures Analysis)
  • Usar modelos virtuais para apoiar a análise do FMEA
  • Antes de iniciar o FMEA, derivar um diagrama de bloco funcional ou hierárquico, claramente identificando a sequência do fluxo funcional e dependências ou independências das funções e operações. Um diagrama na forma de árvore é particularmente recomendado
  • Antes de inicial o FMEA, identificar o nível o qual a análise deve iniciar. O grau de detalhes depende do estágio que as análises são conduzidas
  • Capturar modos de falhas devido a interações entre componentes de um módulo
  • Definir o índice de severidade sob o ponto de vista do cliente
  • FMEA é um documento vivo e deve sempre ser atualizado sempre que o produto é modificado, um novo modo de falha é identificado, ou um projeto a prova de falhas é implementado
  • Usar um checklist de causas de falhas
  • Todas as informações incluídas no FMEA devem conter detalhes suficientes para que as partes envolvidas sejam capazes de executar ações específicas e de vinculá-las com a parte responsável na cadeia de suprimentos.
  • Deve ser especificado um valor quantificável (que possa ser medido) para uma função, para que as partes envolvidas da cadeia de suprimentos possam ter um entendimento claro e uma interpretação comum da função
  • As especificações de engenharia devem estar presentes detalhadamente no FMEA, as quais incluem requisitos funcionais, de confiabilidade, de segurança e de durabilidade do sistema, subsistema e componentes.
  • O relatório do FMEA deve ser parte do pacote de engenharia (desenhos, especificações de testes, etc.) que é compartilhado com toda cadeia de suprimentos
  • Os colaboradores envolvidos com o projeto e manufatura do produto devem discutir, revisar e atualizar os relatórios do FMEA, em diferentes momentos do processo de desenvolvimento do produto
  • Os times de FMEA da cadeia de suprimentos envolvidos devem concordar com uma escala comum para a atribuição do índice de detecção
  • Estabelecer um processo que garanta a inclusão de entradas dos fornecedores e clientes para o desenvolvimento do DFMEA
  • Deve ser estabelecida uma ligação entre DFMEA e PFMEA
  • Usar o DFMEA para gerar o plano de teste e verificação de projeto
  • Usar o PFMEA para gerar o plano de controle do processo
  • Garantir que os colaboradores entendam com utilizar o FMEA em seu trabalho
  • Integrar os métodos FMEA e TRIZ

SISTEMATIZAÇÃO DE PROBLEMAS E PROPOSTAS DE MELHORIAS DA APLICAÇÃO DO FMEA NO PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS

Download: application/octet-stream Planilha de relacionamento entre as práticas.xlsx 38,95 kB
Palavras-chave: FMEA
Nó: 11436

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