Implementação do processo de análise de falhas

Implementação do processo de análise de falhas

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FIGURA 6 - Indice sugerido para avaliação da detecção dos efeitos de falha Fonte: Lafraia (2001) adaptado

A utilização do FMEA e sua condução em um sistema ou subsistemas devem seguir algumas etapas, sendo realizado por uma equipe multidisciplinar com conhecimento sobre o sistema a ser estudado. De acordo com a identificação do sistema a ser analisado e suas funções e falhas o método FMEA caracteriza-se nas seguintes atividades conforme ilustrada na FIGURA 7.

FIGURA 7 - Etapas do processo de elaboração da FMEA Fonte: Moubray (2000) adaptado

2 2..3 FTA –– Analise de Árvore de Falhas

De acordo com Helman (1995), os primeiros artigos sobre o método de Análise da Árvore de Falhas – FTA (Fault Tree Analysis) foram publicados em 1965, em um Simpósio de Segurança. Porém o método foi desenvolvido um pouco antes, em 1961, pelo professor H.A.Watson. Mais tarde o mesmo foi adaptado e utilizado em várias áreas e integrados a projetos de máquinas e equipamentos, para avaliação de risco e confiabilidade.

O método consiste em uma técnica dedutiva formalizada que se investiga as possíveis causas de falhas que levam a um determinado evento topo. Estas causas estão relacionadas com comportamento anormal do sistema, como erros humanos, falha em equipamentos ou situações externas (SAKURADA, 2001).

Segundo a NASA (2000), esta ferramenta é utilizada em sistemas críticos para segurança e confiabilidade, de modo a encontrar modos de falha do evento topo e analisando todo o sistema no seu ambiente de operações.

Para Helman (1995) e Scapin (1999) o método FTA proporciona os seguintes benefícios:

identificação dos modos de falha de um sistema; apontar os aspectos mais relevantes de um sistema em relação a falha;

agilizar a elaboração da Análise de Modos e Efeito de Falhas – FMEA (Failure Modes and Effects Analysis) através do encadeamento lógico das falhas do sistema;

maior compreensão do sistema;

definir planos de manutenção de equipamentos centrados em confiabilidade;

identificação de procedimentos de manutenção com objetivo de reduzir a probabilidade de quebra;

análise de uma falha do sistema por vez;

elaborar análises qualitativas e quantitativas.

Além dos benefícios, Helman e Andery (1995) também esclarecem algumas finalidades para a elaboração de uma árvore de falhas, como:

analisar a confiabilidade de um processos, produtos ou sistemas; de maneira dedutiva, compreender os modos de falhas de um sistema;

padronizar um método de análises de falhas;

compilar informações para a manutenção de sistemas e elaboração de procedimentos de manutenção;

priorização de ações corretivas;

analisar e projetar sistemas de segurança nos equipamentos;

compilar informações para planejamento de testes e inspeções;

simplificação e otimização de equipamentos;

indicação de componentes ou condições mais críticas da operação.

2..3..1 A construção da Árvore de Falhas

O modelo de FTA utiliza elementos binários para determinar uma possibilidade falha ou não, com o objetivo de visualizar as relações entre os vários níveis hierárquicos, a partir da ocorrência do evento topo (NASA, 2000).

Segundo Scapin (1999), este método apresenta uma extensa biblioteca de símbolos, denominados “portas” (gates), com função de permitir ou inibir a seqüência lógica da falha em direção ao topo, mostrando suas relações.

A estratificação dos níveis hierárquicos é realizada a partir da utilização das portas lógicas “e” e “ou” que demonstram as relações causais entre os eventos de entrada e saída, conforme pode ser verificado na FIGURA 8 (SCAPIN,1999).

FIGURA 8 - Representação dos niveis hierárquicos em uma árvore de falhas Fonte: Ebeling (1997).

A sucessão de eventos receberá um operador lógico, no qual liga o evento inicial ao evento subseqüente (NASA, 2000).

Na FIGURA 9 é mostrada uma Lista de Símbolos e Operadores Lógicos (SIQUEIRA, 2005).

FIGURA 9 - Elementos de uma árvore de falhas Fonte: Siqueira (2005).

A ferramenta FTA tem característica proativa, que nos proporciona uma visão geral e sistemática de acompanhamento para a prevenção da perda da função do sistema muitas vezes 10% a 20% dos eventos básicos contribuem para a probabilidade de ocorrência do evento topo, o que possibilita a redução de até 40% dos recursos em prevenção de falhas (NASA, 2000).

2..4 Análise da Causa Raiz –– RCA

A Análise de Causa Raiz, também conhecida como RCA (Root Cause Analysis), é um método que permite a identificação e correção dos principais fatores que ocasionaram o problema. Este método visa descobrir os defeitos originais (causa raiz), as quais geraram o problema, ao invés de buscar soluções imediatas para a resolução de um defeito (JUCAN, 2005 ; ANDERSEN & FAGERHAUG, 2006).

Segundo Rooney&Hewel (2004), RCA é uma ferramenta projetada para auxiliar a identificar não apenas “o que” e “como” um evento ocorreu, mas também “por que” ele ocorreu. Somente quando é identificado o motivo original de um defeito ter ocorrido, será viável gerar ações para que este não volte a ocorrer.

A utilização da ferramenta RCA segundo Rooney&Hewel (2004), não evita que sempre que ocorrer algum defeito em produção a equipe tenha que buscar soluções imediatas, avaliando somente os sintomas. No entanto, sugere que o defeito seja tratado, mas não seja fechado até que este seja analisado e identificado à causa original que o fez ocorrer.

A Análise de Causa Raiz usa uma terminologia específica (ANDERSEN & FAGERHAUG, 2006), apresentando os seguintes termos para:

Ocorrência: um evento ou condição que não esteja dentro funcionalidade do sistema normal ou comportamento esperado.

Evento: Uma ocorrência em tempo real. Fato que pode impactar seriamente no funcionamento do sistema.

Estado: Qualquer estado do sistema, que pode apresentar implicações negativas para alguma funcionalidade do sistema normal.

Por que (também chamado de Fator causal): Uma condição ou um evento que resulte ou participa na ocorrência de um efeito. Elas podem ser classificadas como:

Causa direta: Uma causa que resultou na ocorrência. Causa contribuinte: A causa que contribuiu para a ocorrência, mas não a fez diretamente.

Causa raiz: A causa que, se corrigida, impedirá o retorno desta e de ocorrências similares.

Cadeia de fatores causais (sequência de eventos e fatores causais): Uma sequência de causa e efeito em que uma ação específica cria uma condição que contribui ou resulta em um evento. Isso cria novas condições que, por sua vez, resultam em outros eventos.

2..4..1 Técnicas para Análise da Causa Raiz –– RCA

Para a aplicação do RCA podem ser utlizadas a combinação de técnicas, permitindo uma maior exatidão na identificação da causa raiz, conforme abaixo descritas:

Diagrama de Causa e Efeito, também conhecido como diagrama de Ishikawa (espinha de peixe): permite identificar, explorar e apresentar graficamente todas as possíveis causas relacionadas a um único problema. Esta técnica é utilizada em equipe e permite classificar os defeitos em seis tipos diferentes de categorias: método, matéria-prima, mão-de-obra, máquinas, medição e meio ambiente. Sendo, que nem o número e nem os tipos de categorias são pré-estabelecidas, permitindo a equipe adequar estes conforme sua necessidade. E, através desta técnica, se torna possível à identificação das causas potenciais de determinada defeito ou oportunidade de melhoria, bem como seus efeitos sobre a qualidade dos produtos. Além disto, ela permite também estruturar qualquer sistema que necessite de resposta de forma gráfica e sintética (isto é, com melhor visualização) (JUCAN, 2005).

Cinco Porquês: baseada na realização de cinco iterações de perguntas às quais, é colocado em questão o porquê daquele problema, sempre questionando a causa anterior. O número de cinco perguntas é variável, pois na prática pode ser identificada a causa raiz do problema através de mais de cinco perguntas ou menos de cinco perguntas (SERRAT, 2009).

Reunião de Análise Causal: as causas dos problemas são levantadas em reuniões do tipo

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