Herramientas para la calidad: AMFE

Análisis de Modo y Efectos de Fallo (AMFE)

 

También llamado análisis de modos y efectos de fallas potenciales y análisis de criticidad de modos de falla - efectos (FMECA), empezó a ser utilizado en la década de 1940 por el ejército de los EEUU, sin embargo, el principal empuje para la prevención de fallas surge durante la década de 60, al mismo tiempo que se desarrollaba la tecnología para enviar al hombre a la luna en la misión Apolo. También en ese momento la Ford Motor Company estaba siendo presionada por los altos costos de demandas de responsabilidad civil derivados de los problemas de calidad en sus vehículos, motivo por el cual introdujo los AMEFs.  

Utilizados por la industria aeroespacial en el desarrollo de cohetes, los AMEFs y el todavía más detallado Análisis Crítico del Modo y Efecto de Falla (ACMEF) fueron de mucha ayuda en evitar errores sobre tamaños de muestra pequeños en tecnología costosa. En 1993 Chrysler, Ford y GM crearon el documento «Potencial Failure Mode And Effects Analysis» que cubría los tipos vigentes del AMEF. El documento formó parte de la norma QS 9000 (Hoy conocida como ISO 16949).

 

¿Qué es el AMFE?

 

El análisis de modos y efectos de falla (FMEA – del inglés Failure Mode and Effect Analysis) es un enfoque paso a paso para identificar todas las fallas posibles en un diseño, un proceso de fabricación o ensamblaje, o un producto o servicio. Es una herramienta de uso común para el análisis de procesos. 

El término "modos de falla" se puede definir como las formas o modos en los que algo puede fallar. Las fallas son cualquier error o defecto, especialmente los que afectan al cliente, y pueden ser potenciales o reales. El término "análisis de efectos" se refiere al estudio de las consecuencias de esos fallos. Las fallas se priorizan de acuerdo con la gravedad de sus consecuencias, la frecuencia con la que ocurren y la facilidad con que se pueden detectar. El propósito del FMEA es tomar acciones para eliminar o reducir las fallas, comenzando por las de mayor prioridad. 

El análisis de modos y efectos de falla documenta también la existencia de conocimientos y acciones sobre los riesgos de fallas, para ser usados en la mejora continua. FMEA es utilizado durante el diseño para evitar fallas, y posteriormente para el control, antes y durante el desarrollo de un proceso. Idealmente, FMEA comienza durante las primeras etapas conceptuales de diseño y continúa a lo largo de la vida útil del producto o servicio.

 

¿Cuándo usar AMEF?

 

• Cuando se está diseñando o rediseñando un proceso, producto o servicio, después de la implementación de la función de calidad (QFD)
• Cuando un proceso, producto o servicio existente se aplica de una manera nueva.
• Antes de desarrollar planes de control para un proceso nuevo o modificado.
• Cuando se planifican metas de mejora para un proceso, producto o servicio existente.
• Al analizar fallas de un proceso, producto o servicio existente.
• Periódicamente a lo largo de la vida del proceso, producto o servicio.

 

Tipos de AMEF 

Se pueden identificar hasta tres tipos de AMEF AMEF que como proceso se aplicarían en las siguientes etapas: 

• AMEF DE SISTEMA (S-AMEF) – Asegura la compatibilidad de los componentes del sistema
• AMEF DE DISEÑO (D-AMEF) – Reduce los riesgos por errores en el diseño.
• AMEF DE PROCESO (P-AMEF) – Revisa los procesos para encontrar posibles fuentes de error.

Estos 

 AMEF de diseño (D-AMEF) 

Se usa para analizar componentes de diseños.  Se enfoca hacia los Modos de Falla asociados con la funcionalidad de un componente, causados por el diseño. Evalúa subsistemas del producto o servicio.  

AMEF de proceso (P-AMEF) 

No se debe utilizar en controles en el proceso para superar debilidades del diseño. Se usa para analizar los procesos de manufactura, ensamble o instalación.  Se enfoca en la incapacidad para producir el requerimiento que se pretende, los Modos de Falla pueden derivar de causas identificadas en el AMEF de Diseño. Asume que el producto según el diseño cumplirá su intención final y evalúa cada proceso y sus respectivos elementos. Usado en el análisis de proceso y transiciones  

AMEF de proceso (P-AMEF) 

Se usa para analizar los procesos de manufactura, ensamble o instalación.  Se enfoca en la incapacidad para producir el requerimiento que se pretende. Los Modos de Falla pueden derivar de causas identificadas en el AMEF de Diseño. Asume que el producto según el diseño cumplirá su intención final y evalúa cada proceso y sus respectivos elementos. Usado en el análisis de proceso y transiciones

 

¿Cómo desarrollar el AMFE?

 

El siguiente es un procedimiento general. Los detalles específicos pueden variar de acuerdo con los estándares de la organización o de la industria. Antes de emprender un proceso de FMEA, aprenda más acerca de los estándares y métodos específicos utilizados en su organización e industria a través de otras referencias y capacitación. 

1. Reúna un equipo multifuncional de personas con conocimientos diversos sobre el proceso, el producto o servicio y las necesidades del cliente. Las áreas funcionales que a menudo se incluyen son: diseño, fabricación, calidad, pruebas, confiabilidad, mantenimiento, compras (y proveedores), ventas, marketing (y clientes) y servicio al cliente. 

2. Identifique el alcance del FMEA. ¿Es por concepto, sistema, diseño, proceso o servicio? ¿Cuáles son los limites? ¿Qué tan detallados deberíamos ser? Utilice diagramas de flujo para identificar el alcance y asegurarse de que todos los miembros del equipo lo comprendan en detalle. 

3. Complete la información de identificación en la parte superior de su formulario FMEA. (La Figura 1 muestra un formato típico). Los pasos restantes solicitan información que se incluirá en las columnas del formulario.

4. Identifique las funciones involucradas dentro del alcance. Pregunte: "¿Cuál es el propósito de este sistema, diseño, proceso o servicio? ¿Qué esperan nuestros clientes que se haga?" Descríbalas con un verbo seguido de un sustantivo. Por lo general, se dividirá el alcance en subsistemas, elementos, piezas, ensamblajes o pasos de proceso separados e identificará la función de cada uno.

5. Para cada función, identifique todas las formas en que podría ocurrir una falla. Estos son modos de falla potenciales. Si es necesario, regrese y vuelva a describir la función con más detalle para asegurarse de que los modos de falla muestren una pérdida de esa función.

6. Para cada modo de falla, identifique todas las consecuencias en el sistema, los sistemas relacionados, el proceso, los procesos relacionados, el producto, el servicio, el cliente o las regulaciones. Estos son los posibles efectos del fracaso. Pregunte: "¿Qué experimenta el cliente debido a esta falla? ¿Qué sucede cuando ocurre esta falla?"

7. Determina la gravedad de cada efecto. La gravedad (o severidad) se clasifica generalmente en una escala del 1 al 10, donde 1 es insignificante y 10 es catastrófico. Si un modo de falla tiene más de un efecto, escriba en la tabla FMEA solo la clasificación de gravedad más alta para ese modo de falla.

8. Para cada modo de falla, determine todas las posibles causas raíz. Utilice herramientas de análisis de causa, así como el mejor conocimiento y experiencia del equipo. Enumere todas las posibles causas de cada modo de falla en el formulario FMEA.

9. Para cada causa, determine una calificación de ocurrencia. Esta estima la probabilidad de que ocurra una falla por durante la vida útil del alcance determinado. La ocurrencia generalmente se califica en una escala del 1 al 10, donde 1 es extremadamente improbable y 10 es inevitable. En la tabla FMEA, enumere la clasificación de ocurrencia para cada causa.

10. Para cada causa, identifique los controles de proceso existentes. Se trata de pruebas, procedimientos o mecanismos que tiene implementados para evitar que las fallas lleguen al cliente. Estos controles pueden evitar que ocurra la causa, reducir la probabilidad de que ocurra o detectar fallas después de que la causa ya haya sucedido pero antes de que el cliente se vea afectado.

11. Para cada control, determine la calificación de detección. Esta calificación estima qué tan bien los controles pueden detectar la causa o su modo de falla después de que hayan ocurrido pero antes de que el cliente se vea afectado. La detección generalmente se clasifica en una escala del 1 al 10, donde 1 significa que el control está absolutamente seguro de detectar el problema y 10 significa que el control está seguro de no detectar el problema (o no existe control). En la tabla FMEA, enumere la clasificación de detección para cada causa.

12. Opcional para la mayoría de las industrias: pregunte: "¿Este modo de falla está asociado con una característica crítica?" (Las características críticas son medidas o indicadores que reflejan la seguridad en el trabajo o el cumplimiento de regulaciones gubernamentales y necesitan controles especiales). Si es así, una columna etiquetada como "clasificación de criticidad" recibe un Si o No para mostrar si se necesitan o no controles especiales. Por lo general, las características críticas tienen una gravedad de 9 o 10 y índices de ocurrencia y detección superiores a 3.

13. Calcule el número de prioridad de riesgo, o RPN, que es igual a severidad × ocurrencia  × detectabilidad. Calcule también la criticidad multiplicando la gravedad severidad por la ocurrencia. Estos números brindan orientación para clasificar las fallas potenciales en el orden en que deben abordarse.

14. Identifique las acciones recomendadas. Estas acciones pueden ser cambios de diseño o proceso para reducir la gravedad o la ocurrencia. Pueden ser controles adicionales para mejorar la detección. Tenga en cuenta también quién es responsable de las acciones y las fechas de finalización previstas.

15. A medida que se completen las acciones, anote los resultados y la fecha en el formulario FMEA. Además, tome en cuenta las nuevas calificaciones de severidad, ocurrencia y detectabilidad, así como los nuevos RPN.

 

Ejemplo de AMEF 

 

 

Traducido y adaptado de: American Society for Quality – ASQ. (2021). / Colaborador: Pablo Molinero. Ing. MSc. SSGB.