A árvore de falhas é uma ferramenta que permite às empresas, especialmente do segmento industrial, esmiuçar com o máximo de detalhes as razões que levam um processo qualquer a falhar.
Mas nem só da detecção de erros vive a indústria.
E a árvore de falhas também pode ser usada para analisar um cenário e, assim, oportunidades podem ser encontradas.
Trata-se de um recurso valioso porque serve não apenas como um instrumento de controle, mas como suporte para a tomada de decisão.
Avance na leitura, saiba como utilizá-la e como montar uma árvore para os mais variados objetivos.
O que é uma árvore de falhas?
Árvore de falhas é uma ferramenta gráfica que ajuda a explorar as causas das falhas em sistemas e processos.
Ela combina uma série de eventos, em uma abordagem “top-down”, ou seja, de cima para baixo, como em uma cascata.
Assim, ela vai revelando as verdadeiras causas de falhas em sistemas, que na verdade são as reais causas daquelas que conseguimos ver.
Trata-se de um método complementar à Análise de Modo e Efeitos de Falha (FMEA), concentrando-se em todas as possíveis falhas e nos seus níveis de gravidade.
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O que é Análise por Árvore de Falhas (AAF)?
A AAF é uma abordagem originalmente desenvolvida nos laboratórios Bell para a Força Aérea Norte Americana, no ano de 1962.
O sucesso foi tanto que ela acabou adotada pela Boeing, sendo até hoje amplamente utilizada nas indústrias aeroespacial, automobilística, química e nuclear.
O mesmo acontece nas indústrias de software, onde serve para tratar de eventos relacionados à segurança.
Sendo assim, a árvore de falhas é a ferramenta criada a partir da metodologia que, no caso, é a Análise por Árvore de Falhas (AAF).
Ela consiste basicamente em dois elementos: “eventos” e “logic gates”.
Os eventos são fenômenos que, por algum motivo, precisam ter suas causas analisadas.
Já os logic gates (ou apenas gates) nada mais são do que a representação gráfica destes fenômenos.
Qual objetivo da árvore de falhas?
Apesar do termo supostamente limitar sua aplicação, a árvore de falhas é útil para atingir outros objetivos além de detectar as causas das falhas.
Ela é sobretudo uma ferramenta de análise, com a qual podem ser igualmente detectados os focos dos problemas e oportunidades.
Digamos, por exemplo, que uma empresa do ramo industrial esteja mapeando um mercado para conhecer os riscos de uma possível entrada.
A árvore de falhas pode ajudar nesse sentido, apontando para os riscos em explorar um segmento desconhecido.
Ela fornece uma visão ampla de um cenário, servindo assim como elemento balizador de decisões.
Podemos dizer que essa ferramenta é ainda mais útil quando consideramos os objetivos que ela ajuda a atingir, como veremos na sequência.
Conhecer a causa raiz
Há sistemas que, por sua complexidade, tornam extremamente difícil encontrar o motivo por trás das falhas e, assim, corrigi-las passa a ser um tremendo desafio.
A árvore de falhas pode ser usada para chegar à causa raiz dos eventos que afetam positiva ou negativamente um sistema.
Assim, ela aponta para os fatores que influenciam o funcionamento de um sistema para o bem e para o mal.
Conforme as causas para os problemas secundários vão sendo encontradas, ela leva à análises aprofundadas, até que seja encontrada a chamada causa raiz de um problema.
Calcular probabilidades
A AAF não serve apenas para quando “der ruim”.
Em muitas empresas, ela é frequentemente usada para encontrar as probabilidades de uma falha acontecer.
Com o diagrama em forma de árvore de falhas, é possível fazer esse cálculo, analisando eventos básicos até chegar às causas mais escondidas.
Os resultados permitem calcular também a probabilidade de sucesso, já que também aponta para os fatores que afetam um sistema positivamente.
Em projetos, a AAF pode ser usada para identificar possíveis falhas antes que elas possam ocorrer quando o sistema estiver em atividade, ajudando a definir medidas preventivas.
Definir tipos de falha
Nem sempre ficam claros os motivos que levam um processo produtivo a falhar.
Em certas situações, será necessário um amplo esforço para investigar o que levou, por exemplo, uma linha de montagem a parar repentinamente.
Enquanto as causas vão sendo investigadas, é bastante provável que outros problemas sejam encontrados.
No final, haverá toda uma hierarquia de falhas, até que se chegue à causa raiz.
A árvore de falhas é a melhor solução para identificar onde se encontra a real origem de um problema e os problemas secundários associados.
Cada evento pode ser assim categorizado e, com isso, podem ser definidas ações prioritárias para o tratamento de cada um deles.
Identificar características de um sistema
Como vimos, a árvore de falhas serve para analisar as causas de problemas que afetam sistemas complexos.
Ao montá-la, o gestor acaba por tirar um verdadeiro “raio-x” do sistema analisado, conhecendo-o mais a fundo.
Não por acaso, a AAF é um método indicado não apenas para a correção de problemas, como para detecção de gaps que possam motivar ações de melhoria.
Além disso, uma empresa que não conhece os próprios processos e sistemas está fadada ao fracasso, já que não saberá quais são suas fraquezas e pontos fortes.
Sem se conhecer, ela não terá como definir estratégias que possam colocá-la em vantagem perante a concorrência.
Quando usar uma árvore de falhas?
Sempre que houver uma falha inesperada, é indicado recorrer à AAF para chegar à causa raiz, até porque, se nada for feito, é bem provável que a falha aconteça novamente.
Por exemplo, se um sistema de proteção contra incêndio falhar, poderiam existir dois tipos de falha possíveis:
- Hipótese A: ocorreu uma falha no sistema de detecção de incêndio
- Hipótese B: o sistema de supressão de incêndio falhou.
Dessa forma, todo incidente cujas causas precisam ser esclarecidas pode ser analisado pelo método AAF.
Outra aplicação da árvore de falhas é para mapear processos que, por algum motivo, precisam ser melhorados.
O controle de estoque, por exemplo, está sempre sujeito a falhas porque depende de uma série de ações coordenadas entre os setores de vendas e de compras.
Dessa forma, o risco de haver extravios, danos ou furtos é muito grande quando a empresa não conhece os sistemas usados para controlar as operações nesse setor.
Como elaborar uma árvore de falhas?
A resposta para esta questão é: depende da finalidade com que ela esteja sendo montada.
Vale lembrar que a árvore de falhas é uma versão de uma outra ferramenta idêntica, a árvore de possibilidades, da qual já falamos por aqui.
Ela pode ser montada a partir da técnica conhecida como 5 Porquês.
Como o nome já indica, ela consiste em perguntar o porquê de um dado evento cinco vezes seguidas ou até o esgotamento das possibilidades.
A árvore de possibilidades tem a mesma essência.
A diferença é o foco, que no caso da árvore de falhas, são os erros que levam um problema a acontecer.
Dessa forma, a AAF pode ser realizada conforme três diferentes perspectivas, como mostramos a seguir.
Análise
Se o objetivo for simplesmente analisar uma situação, você precisará primeiro organizar o objeto de avaliação por categorias, uma em cada gate.
Em seguida, identifique os respectivos itens para cada grupo/categoria em novos gates/caixas, dispondo-as em uma linha abaixo, sem esquecer de conectar cada uma com o gate logo acima.
Repita o processo em linhas de gates sucessivas, de modo a esgotar completamente as possibilidades.
Resolução de Problema
Se o foco for a resolução de um problema, a AAF deve começar destacando o problema em um gate/caixa, que deverá estar acima de todas as outras.
Este problema deverá ter suas possíveis causas listadas abaixo, cada uma em um gate diferente.
Assim como na AAF analítica, o processo vai se repetindo até que todas as possibilidades se esgotem.
Cabe ressaltar que a AAF é fundamentalmente binária.
Isso significa que cada hipótese pode ser validada ou não, tornando-a muito rígida para situações de falhas parciais ou condicionais.
Nesses casos, nem sempre é possível determinar a probabilidade de falha, o que invalidaria a AAF como um método de análise.
Planejamento
A lógica da árvore de planejamento é a mesma usada para solucionar um problema.
Ela começa com o levantamento de um desafio ou de uma questão que demande um tratamento mais apurado.
Digamos que uma empresa queira se planejar para vender mais no fim do ano.
A partir desse desafio, cada gate deverá responder à pergunta “como?”, tendo em vista o objetivo definido inicialmente.
Como nas outras versões da AAF, cada um deles deverá levar a novos gates, que deverão ser desmembrados até que todas as possibilidades possíveis sejam abordadas.
Exemplos de árvore de falhas
Considerando os diversos usos da análise por árvore de falhas, abre-se todo um leque de oportunidades de aplicação.
Todo e qualquer problema que possa ser tratado de forma objetiva pode ter suas causas desvendadas com essa ferramenta de gestão e controle.
Ela ajuda ainda a identificar as causas secundárias de uma falha, que por sua vez, podem revelar outros problemas ocultos.
Isso sem contar a sua utilidade dentro do planejamento estratégico, podendo complementar outras ferramentas como a análise SWOT.
Dito isso, veja alguns exemplos práticos de aplicação da árvore de falhas em situações que podem acontecer na maior parte das empresas.
Rotatividade de funcionários
O turnover, como também é conhecida a rotatividade de funcionários, é um problema que atinge desde a mais simples microempresa até os maiores conglomerados.
Aliás, nesse quesito o Brasil vai mal das pernas, já que o turnover por setor, segundo a Fecomércio, é considerado elevado.
Pois esse é um problema que pode começar a ser solucionado com a árvore de falhas, de modo a identificar sua causa raiz e as causas secundárias.
Acidente de trabalho
Outra estatística em que aparecemos mal é a de acidentes de trabalho.
De acordo com a Organização Internacional do Trabalho (OIT), só em 2021, foram comunicados 571,8 mil acidentes no ambiente laboral.
Destes, 2.487 resultaram em óbitos, o que representa um aumento de 30% em relação a 2020.
A detecção das causas dos acidentes de trabalho é fundamental, primeiramente para a proteção da vida e integridade física dos trabalhadores.
Para isso, a AAF é um método indicado para identificar onde a empresa está falhando, de modo a poder implementar as medidas preventivas que estejam sendo negligenciadas.
Curto-circuito
Um levantamento da Associação Brasileira de Conscientização para os Perigos da Eletricidade (ABRACOPEL) constatou que o curto-circuito está entre as principais causas de incêndios no Brasil.
No entanto, o curto-circuito pode não ser a causa raiz desse problema, considerando que ele pode ter relação com uma série de outras falhas.
A árvore de falhas é útil para analisar as reais causas para esse tipo de acidente, apontando para eventuais problemas nas instalações elétricas e falhas na manutenção.
Símbolos usados em uma árvore de falhas
A árvore de falhas pode ser construída com diversos tipos de logic gates, cada um indicando uma condição para um evento ocorrer.
Sendo assim, eles sinalizam para:
- Gate “E”: se todas as condições de entrada forem atendidas, esse evento ocorrerá
- Gate “Ou”: este evento ocorre quando pelo menos um dos eventos acontece
- Gate “Prioridade”: cenário em que o evento ocorre somente após o cumprimento de determinadas condições
- Gate “Exclusivo”: é o oposto do Gate Prioridade, indicando que o evento ocorre depois que uma condição é atendida, e não todas.
- Gate “Inibir”: evento verificado após a ocorrência de todos os eventos descritos em um evento condicional.
Veja abaixo a indicação gráfica de cada um desses gates:
Conclusão
A árvore de falhas é uma ferramenta indispensável na indústria e nas empresas em que a margem para erro seja mínima.
O método AAF fica ainda mais completo quando a empresa conta com profissionais qualificados em metodologias de melhoria da qualidade e redução de desperdícios.
Você pode ser este profissional, capacitando-se para detectar falhas e corrigi-las com os cursos presenciais e EAD em Lean Six Sigma da Escola EDTI.