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5 ferramentas fundamentais para a análise de falhas

Você sabe identificar e analisar de forma correta as falhas dos ativos de sua empresa? Se você procura soluções que buscam te ajudar a analisar essas falhas, nós iremos te ajudar.

Primeiramente é preciso entender todo o processo de análise de falhas. Tal processo consiste em analisar a ocorrência de um determinado problema, seu grau de severidade e encontrar a sua causa raiz dessa falha.

Essa análise pode ser realizada de diversas formas, e cada método de análise terá uma melhor funcionalidade de acordo com a situação. Portanto, o profissional por trás da análise de falhas deve saber como selecionar essas ferramentas e como combiná-las para chegar em uma conclusão e propor uma solução com maior eficiência e menor custo.

Sendo assim, vamos entender sobre 5 principais ferramentas e métodos que são fundamentais para essa análise de falhas.

1. Análise: Os 5 porquês

Muitas vezes falhas inesperadas apresentam diversas causas diferentes para o seu acontecimento, raramente sendo um mesmo motivo que gerou falhas diferentes. No entanto, quando acontece uma falha sempre nos perguntamos: “Por que isso aconteceu?”

A metodologia dos Porquês consiste em uma série de perguntas que contribuem com um entendimento da causa raiz do problema. A resposta da primeira pergunta gera uma segunda pergunta, que terá uma resposta e gerará a terceira pergunta. Esse é o sistema principal da metodologia.

Com as perguntas sendo feitas, é possível ir se orientando para a causa raíz da situação, a média de perguntas na qual já é possível se entender o ínicio do problema é justamente com 5 perguntas. é importante que continue perguntando “por quê” até que se encontre uma causa raiz plausível para a falha em questão.

Como  exemplo, utilizaremos  uma situação básica na qual temos um motor industrial queimado, a pergunta fundamental é: Por que esse motor queimou? Essa pergunta dará início as perguntas que permitirão encontrar a causa raiz do problema, assim, vejamos a sequência da metodologia:

Resposta da pergunta fundamental: O motor teve o eixo de rotação bloqueado

Pergunta 1: Por que o motor teve o eixo de rotação bloqueado?

Resposta da pergunta 1: Tinha um sedimento no vão do motor que impedia a rotação do eixo

Pergunta 2: Por que tinha esse sedimento que impedia a rotação do eixo do motor?

Resposta da pergunta 2: A deterioração da estrutura em que se encontrava o motor possibilitou a deposição deste sedimento no vão do eixo de giro

Pergunta 3: Por que a estrutura estava se deteriorando?

Resposta da pergunta 3: A estrutura está se deteriorando devido a falta de orçamento para manutenção de tal aspecto

Pergunta 4: Por que falta orçamento para o aspecto estrutural?

Resposta da pergunta 4: Falta orçamento porque a equipe de manutenção fez um plano de orçamento que voltasse pouca parte do orçamento para os aspectos estruturais.

Causa Raiz: O Plano de manutenção mal feito direcionou baixo orçamento para os aspectos estruturais, permitindo a deterioração dos mesmos e causando bloqueios na funcionalidade do motor.

No exemplo dado, percebemos que foi possível encontrar a causa raiz já na quarta pergunta, o fundamental é que se busque entender as situações e os motivos gerais para se entender a real causa.

Quando se trata de análise de falhas de componentes (rolamentos, retentores, componentes elétricos, etc.), essa ferramenta é uma ótima opção. O fato de os parâmetros de construção, manutenção e operação dos componentes estarem bem definidos pelo fabricante facilitam o processo de análise de falhas. Por outro lado, a ferramenta não funciona tão bem para causas humanas e organizacionais.

Um problema que pode atrapalhar a metodologia dos porquês é que essa técnica é baseada no conceito de que cada falha tem uma causa única. Se várias causas podem resultar na mesma falha, elas podem ser negligenciadas. E se tratando de máquinas e equipamentos, é raro que exista uma única causa para uma falha.

Quando múltiplos caminhos dos cinco porquês são utilizados, pode haver mais de uma resposta para alguns dos porquês e a análise acaba se tornando complexa. Uma maneira de  resolver este problema é, em um mesmo relatório, combinar essa ferramenta com outras citadas abaixo.

2. Análise: Diagrama de Ishikawa (Espinha de Peixe)

O método do diagrama de Ishikawa, chamado também de espinha de peixe, é uma ferramenta gráfica usada para identificar possíveis causas raízes e qual categoria de variações no processo representa a maior fonte de variabilidade na saída.

A metodologia  consiste em um sistema de categorização de causas, seja por função ou por sequência no processo. Em cada categoria as causas potenciais são listadas e testadas para validação usando evidências ou outra ferramenta analítica. Dessa forma, no diagrama temos uma espinha central e as ramificações das causas que formam algo semelhante ao esqueleto de um peixe.

Assim, com esse diagrama, é possível separarmos 6 categorias principais de causas, sendo elas:

  • Máquina;
  • Mão de Obra;
  • Medidas e Dados Quantitativos;
  • Meio-Ambiente e Condições de Operação;
  • Método;
  • Material.

A ferramenta visa categorizar as possíveis falhas e quando o todo o diagrama estiver todo preenchido, é possível enxergar claramente o que é de fato ou não, uma possível causa raiz. O preenchimento do Diagrama de Ishikawa começa sempre da direita para esquerda, onde é apontado qual o efeito da falha e as suas possíveis causas de acordo com a respectiva categoria.

Diagrama de Ishikawa (Espinha de Peixe) analise de falhas

Um diagrama espinha de peixe é útil na medida em que mostra as relações entre as causas potenciais e seus efeitos, sendo uma boa maneira de envolver as pessoas na resolução de problemas.

3. Análise: Árvore Lógica das falhas

A árvore lógica das falhas nada mais é do que uma maneira organizada e lógica de correlacionar as falhas e causas. Essa metodologia permite descobrir as raízes físicas, humanas e latentes de uma falha.

Para usar tal ferramenta, devemos começar com uma declaração de problema descrevendo o incidente – as falhas funcionais. Após a caracterização e detalhamento das falhas funcionais deve-se desenhar uma árvore lógica de acordo com os acontecimentos correlatos às falhas.

A segunda etapa é a lista dos modos de falha. Este processo é repetido até que as raízes físicas sejam alcançadas. Serão necessárias interações adicionais para chegar às raízes humanas e latentes.

Eu sei que parece complicado, mas entende melhor como funciona a árvore lógica das falhas no exemplo abaixo:

 Árvore Lógica das falhas analise de falhas

A análise da árvore de falhas é muito boa em mostrar como um sistema é resistente às falhas simples ou múltiplas. Pode começar em um nível funcional ou de componente. No entanto, as árvores de falhas também exigem uma definição cuidadosa do problema. Dependendo da definição do problema, nem sempre encontram-se todas as falhas possíveis.

Se o escopo do problema for muito grande, o processo fica atolado na análise de elementos não-conseqüenciais, e se torna uma abordagem de dispersão para tentar abordar raízes que não são causais para a falha.

4. Análise: Diagrama de Pareto

A metodologia do diagrama de Pareto é usada para quantificar e conflitar as causas de um evento com o seu determinado efeito. Ou seja, a partir desse diagrama é possível enxergar quais são as causas que mais impactam na disponibilidade e confiabilidade do equipamento.

O diagrama de Pareto é uma representação gráfica dos problemas do processo na ordem de classificação do mais frequente ao menos frequente. Ele ilustra a frequência dos tipos de falha ou defeito. Usando a análise de Pareto, você pode decidir qual é o evento que necessita de prioridade para ser solucionado.

A regra básica subjacente ao princípio de Pareto é que, em quase todos os casos, 80% do total dos problemas incorridos são causados ​​por 20% das causas do problema. Portanto, concentrando-se nos principais problemas primeiro, é possível eliminar a maioria dos problemas.

diagrama de pareto analise de falhas

5. Análise: Diagnóstico IA

Uma das formas mais atuais de analisar falhas em equipamentos é através do monitoramentos constante de equipamentos e processamento de dados. Com um modelo baseado na internet das coisas e inteligência artificial, a partir de plataformas se torna possível monitorar aspectos básicos e complexos dos ativos, podendo ter um controle e diagnóstico muito mais preciso de causas e efeitos das falhas.

Além de criar um histórico consistente de informações sobre manutenções e condição dos equipamentos, a análise de dados quando bem feita consegue detectar as falhas quando estão no estágio inicial, permitindo equipes de manutenção agir antes que a quebra ocorra. Ou seja, as análises são feitas quando ainda  existe possibilidades de contornar a situação. Como assim?

Ao analisar, por exemplo, o entupimento do filtro de uma bomba d’agua, a análise de dados permitiria identificar um aumento da  temperatura do equipamento logo quando o filtro fosse prejudicado, dessa forma a equipe de manutenção poderia intervir e trocar o filtro antes que uma falha grave parasse toda a produção.  Ao utilizar outros métodos, possivelmente a análise da falha só ocorreria depois que o estrago já fosse feito, por isso muitas indústrias estão buscando plataformas de manutenção especializadas nesse tipo de análise.

Se quiser saber mais sobre como implementar uma plataforma para monitorar os dados de seus equipamentos fale com algum de nossos especialistas e agende uma demonstração.

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Sobre o Autor:

Gabriel Lameirinhas

COO da Tractian. Engenheiro de Computação pela USP, Especialista em preditiva e apaixonado por manutenção industrial.

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