Análise de Modos de Falha e dos seus Efeitos

9/07

A Análise de Modos de Falha e dos seus Efeitos (FMEA - Failure Modes and Effects Analysis) é uma metodologia sistemática utilizada para identificar e avaliar potenciais modos de falha em um sistema, produto ou processo, além de analisar os efeitos dessas falhas.

O objetivo do FMEA é melhorar a confiabilidade e a segurança, prevenindo problemas antes que eles ocorram.

Tendo sido desenvolvida inicialmente nos anos 1940 pela indústria aeronáutica norte-americana e posteriormente adoptada pela NASA para programas espaciais, foi desde então, uma metodologia foi amplamente adoptada por diversas indústrias, incluindo automotiva, manufactura, electrónica e, mais recentemente, em software e TI.

Objetivo e Importância

O principal objetivo do FMEA é:

Identificação Pro-activa: Identificar potenciais modos de falha e as suas causas antes que ocorram.
Avaliação de Riscos: Avaliar a severidade, ocorrência e detectabilidade dessas falhas.
Priorização de Acções: Priorizar acções corretivas para reduzir ou eliminar o risco associado aos modos de falha.

A importância do FMEA inclui:

Prevenção de Problemas: Reduzir a ocorrência de falhas e melhorar a segurança e a confiabilidade.
Redução de Custos: Evitar custos associados a falhas, como recalls, correcções e danos de reputação.
Melhoria Contínua: Promover uma cultura de melhoria contínua e gestão de riscos.

Tipos de FMEA

FMEA de Design (DFMEA): Focado na análise dos modos de falha de um produto ou sistema durante a fase de design.
FMEA de Processo (PFMEA): Focado na análise dos modos de falha de processos de fabricação ou montagem.
FMEA de Sistema: Considera os modos de falha de sistemas complexos e suas interações.

Processo de FMEA

Definir o Escopo: Identificar o sistema, produto ou processo a ser analisado.
Formar uma Equipa: Reunir uma equipa multidisciplinar com conhecimento do sistema ou processo.
Identificar os Modos de Falha: Listar todas as possíveis falhas que podem ocorrer em cada componente ou etapa do processo.
Analisar os Efeitos das Falhas: Determinar os potenciais efeitos de cada modo de falha.
Avaliar a Severidade (S): Classificar a gravidade dos efeitos de cada falha numa escala (geralmente de 1 a 10).
Determinar as Causas das Falhas: Identificar a raiz das causas de cada modo de falha.
Avaliar a Ocorrência (O): Classificar a probabilidade de ocorrência de cada causa de falha (geralmente de 1 a 10).
Analisar os Controlos de Detecção: Identificar os controlos existentes para detectar as falhas, antes que ocorram.
Avaliar a Detectabilidade (D): Classificar a capacidade dos controlos detectarem a falha (geralmente de 1 a 10).
Calcular o Número de Prioridade de Risco (RPN): Utilizar o RPN para priorizar as ações corretivas.
- RPN = Severidade x Ocorrência x Detectabilidade.
Desenvolver e Implementar Acções: Propor e implementar ações para reduzir a severidade, ocorrência ou melhorar a detectabilidade das falhas.
Reavaliar o Risco: Reavaliar o RPN após a implementação das ações corretivas, para verificar a eficácia.

Exemplo Prático (detalhado)

Vamos considerar um exemplo de FMEA aplicado a um processo de login de uma aplicação web.

Definir o Escopo: Analisar o processo de login do utilizador na aplicação web.
Formar a Equipa: programadores, testadores/QAs, analistas de negócios.
Identificar os Modos de Falha:
- Falha ao validar as credenciais de acesso do utilizadores.
- Sistema inativo durante o login.
Analisar os Efeitos das Falhas:
- Utilizadores não conseguem aceder à aplicação (Falha ao validar credenciais).
- Interrupção do serviço e impacto negativo na experiência do utilizador (Sistema inativo).
  - Avaliar a Severidade (S):
    - Falha ao validar as credenciais: 8 (Severidade: alta).
    - Sistema inativo: 9 (Severidade: muito alta).
Determinar as Causas das Falhas:
- Erro no código de validação das credenciais.
- Falha do servidor ou manutenção não programada.
  - Avaliar a Ocorrência (O):
    - Erro no código de validação: 4 (Ocorrência: moderada).
    - Falha do servidor: 3 (Ocorrência: baixa).
Analisar os Controlos de Detecção:
- Testes unitários e de integração para validação das credenciais.
- Monitorização do servidor e dos alertas de falha.
  - Avaliar a Detectabilidade (D):
    - Validação de credenciais: 3 (Detectabilidade: alta).
    - Falha do servidor: 2 (Detectabilidade: muito alta).
Calcular o RPN (S * O * D):
- Validação das credenciais: 8 x 4 x 3 = 96.
- Sistema inativo: 9 x 3 x 2 = 54.
Desenvolver e Implementar Ações:
- Rever e melhorar o código de validação das credenciais.
- Implementar redundância no servidor e planear procedimentos de manutenção.
Reavaliar o Risco: Após a implementação das ações, recalcular o RPN para verificar a redução do risco.

Exemplo Prático (resumido)

Indústria Automotiva:
- Modo de Falha: Defeito no sistema de travões.
- Efeito: Perda de controlo do veículo.
- Severidade: 10.
- Ocorrência: 4.
- Detecção: 3.
- RPN: 120 (10 * 4 * 3).
- Ação: Redesenhar o sistema de travões e implementar testes adicionais.
Desenvolvimento de Software:
- Modo de Falha: Falha ao carregar uma página web.
- Efeito: Experiência do utilizador prejudicada.
- Severidade: 7.
- Ocorrência: 6.
- Detecção: 5.
- RPN: 210 (7 * 6 * 5).
- Ação: Melhorar o código de carregamento e adicionar monitorização de desempenho.

A Análise de Modos de Falha e Efeitos (FMEA) é uma ferramenta importante para identificar, avaliar e mitigar riscos em sistemas, produtos e processos.

Ao adoptar uma abordagem sistemática para a identificação de modos de falha e análise de seus efeitos, as organizações podem melhorar significativamente a confiabilidade e a segurança de seus produtos e serviços.

A implementação do FMEA contribui para a redução de custos associados a falhas e para a promoção de uma cultura de melhoria contínua e gestão de riscos.