ANALISIS DE MODO Y EFECTO DE LA FALLA (AMEF)

INTRODUCCIONLa tcnica Mtodo AMEF es conocida hace aproximadamente 45 aos. sta fue utilizada por la NASA y sus proveedores desde mediados de la dcada de los aos 60, Sin embargo su uso se ha generalizado ms recientemente gracias a la industria automotriz norteamericana y a los requerimientos de la norma QS 9000.La necesidad de las empresas de minimizar el riesgo de un diseo o proceso les ha forzado a desarrollar toda una nueva ciencia, la confiabilidad. Dado que se trata de una disciplina con elevado contenido matemtico, es difcil de utilizar por los no iniciados. Para evitar este problema surge el AMEF.A continuacin se expone el Anlisis de modos y efectos de fallas potenciales (AMEF) como un procedimiento de gran utilidad para aumentar la confiabilidad y buscar soluciones a los problemas que puedan presentar los productos y procesos antes de que estos ocurran. Es decir, el AMEF permite identificar las variables significativas del proceso o producto para poder determinar y establecer las acciones correctas y necesarias para la prevencin del fallo, o la deteccin del mismo si ste se produce, evitando que productos defectuosos o inadecuados lleguen al cliente.HISTORIA La disciplina del AMEF fue desarrollada en el ejercito de la Estados Unidos por los ingenieros de la National Agency of Space and Aeronautical (NASA), y era conocido como el procedimiento militar MIL-P-1629, titulado Procedimiento para la Ejecucin de un Modo de Falla, Efectos y Anlisis de criticabilidad y elaborado el 9 de noviembre de 1949; este era empleado como una tcnica para evaluar la confiabilidad y para determinar los efectos de las fallas de los equipos y sistemas, en el xito de la misin y la seguridad del personal o de los equipos.

En 1988 la Organizacin Internacional para la Estandarizacin (ISO), public la serie de normas ISO 9000 para la gestin y el aseguramiento de la calidad; los requerimientos de esta serie llevaron a muchas organizaciones a desarrollar sistemas de gestin de calidad enfocados hacia las necesidades, requerimientos y expectativas del cliente, entre estos surgi en el rea automotriz el QS 9000, ste fue desarrollado por la Chrysler Corporation, la Ford Motor Company y la General Motors Corporation en un esfuerzo para estandarizar los sistemas de calidad de los proveedores; de acuerdo con las normas del QS 9000 los proveedores automotrices deben emplear Planeacin de la Calidad del Producto Avanzada (APQP), la cual necesariamente debe incluir AMEF de diseo y de proceso, as como tambin un plan de control.

Posteriormente, en febrero de 1993 el grupo de accin automotriz industrial (AIAG) y la Sociedad Americana para el Control de Calidad (ASQC) registraron las normas AMEF para su implementacin en la industria, estas normas son el equivalente al procedimiento tcnico de la Sociedad de Ingenieros Automotrices SAE J - 1739.

Los estndares son presentados en el manual de AMEF aprobado y sustentado por la Chrysler, la Ford y la General Motors; este manual proporciona lineamientos generales para la preparacin y ejecucin del AMEF.

Actualmente, el AMEF se ha popularizado en todas las empresas automotrices americanas y ha empezado a ser utilizado en diversas reas de una gran variedad de empresas a nivel mundial.

AMEFEl AMEF o FMEA ( Failure Mode and Effect Analisis) El Anlisis de modos y efectos de fallas potenciales, es un proceso sistemtico para la identificacin de las fallas potenciales del diseo de un producto o de un proceso antes de que stas ocurran, con el propsito de eliminarlas o de minimizar el riesgo asociado a las mismas.El mtodo del AMEF generalmente ha sido utilizado por las industrias automotrices, ste es aplicable para la deteccin y bloqueo de las causas de fallas potenciales en productos y procesos de cualquier clase de empresa, ya sea que estos se encuentren en operacin o en fase de proyecto; as como tambin es aplicable para sistemas administrativos y de servicios.OBJETIVOS Identificar los modos de falla potenciales, y calificar la severidad de su efecto. Evaluar objetivamente la ocurrencia de causas y la habilidad de los controles para detectar la causa cuando ocurre.

Clasifica el orden potencial de deficiencias de producto y proceso.

Se enfoca hacia la prevencin y eliminacin de problemas del producto y proceso

CUANDO INICIAR UN AMEF Al disear los sistemas, productos y procesos nuevos. Al cambiar los diseos o procesos existentes o que sern usados en aplicaciones o ambientes nuevos.

Despus de completar la solucin de problemas (con el fin de evitar la incidencia de los mismos).

El AMEF de sistema, despus de que las funciones del sistema se definen, aunque sea antes de seleccionar el hardware especfico.

El AMEF de diseo, despus de que las funciones del producto son definidas, aunque sea antes de que el diseo sea aprobado y entregado para su manufactura.

El AMEF de proceso, cuando los dibujos preliminares del producto y sus especificaciones estn disponibles.

TIPOS AMEF de Diseo: Se usa para analizar componentes de diseos. Se enfoca hacia los Modos de Falla asociados con la funcionalidad de un componente, causados por el diseo.

AMEF de Proceso: Se usa para analizar los procesos de manufactura y ensamble. Se enfoca a la incapacidad para producir el requerimiento que se pretende, un defecto. Los Modos de Falla pueden derivar de causas identificadas en el AMEF de Diseo. REQUERIMIENTOS Para hacer un AMEF se requiere lo siguiente:

Un equipo de personas con el compromiso de mejorar la capacidad de diseo para satisfacer las necesidades del cliente.

Diagramas esquemticos y de bloque de cada nivel del sistema, desde sub-ensambles hasta el sistema completo. Especificaciones de los componentes, lista de piezas y datos del diseo. Especificaciones funcionales de mdulos, sub-ensambles, etc.

Requerimientos de manufactura y detalles de los procesos que se van a utilizar.

Formas de AMEF (en papel o electrnicas) y una lista de consideraciones especiales que se apliquen al producto.

BENEFICIOS La eliminacin de los modos de fallas potenciales tiene beneficios tanto a corto como a largo plazo. A corto plazo, representa ahorros de los costos de reparaciones, las pruebas repetitivas y el tiempo de paro. El beneficio a largo plazo es mucho ms difcil medir puesto que se relaciona con la satisfaccin del cliente con el producto y con su percepcin de la calidad; esta percepcin afecta las futuras compras de los productos y es decisiva para crear una buena imagen de los mismos.

Por otro lado, el AMEF apoya y refuerza el proceso de diseo debido a:

Ayuda en la seleccin de alternativas durante el diseo. Incrementa la probabilidad de que los modos de fallas potenciales y sus efectos sobre la operacin del sistema sean considerados durante el diseo. Proporciona una informacin adicional para ayudar en la planeacin de programas de pruebas concienzudos y eficientes. Desarrolla una lista de modos de fallas potenciales, clasificados conforme a su probable efecto sobre el cliente

Proporciona un formato documentado abierto para recomendar acciones que reduzcan el riesgo para hacer el seguimiento de ellas. Detecta fallas en donde son necesarias caractersticas de auto correccin o de leve proteccin. Identifica los modos de fallas conocidos y potenciales que de otra manera podran pasar desapercibidos. Detecta fallas primarias, pero a menudo mnimas, que pueden causar ciertas fallas secundarias. Proporciona un punto de visto fresco en la comprensin de las funciones de un sistema.PROCEDIMIENTO PARA ELABORAR EL A.M.E.F (Diseo o Proceso)1. Determinar el proceso o producto a analizar AMEF de diseo (FMAD): Enumerar que es lo que se espera del diseo del producto, que es lo que quiere y necesita el cliente, y cuales son los requerimientos de produccin. As mismo listar el flujo que seguir el producto a disear, comenzando desde el abastecimiento de materia prima, el (los) procesos (s) de produccin hasta la utilizacin del producto por el usuario final. Determinar las reas que sean ms sensibles a posibles fallas.

AMEF de procesos (FMEAP): Listar el flujo del proceso que se est desarrollando, comenzando desde el abastecimiento de la materia prima, el proceso de transformacin hasta la entrega al cliente (proceso siguiente). Determinar las reas que sean ms sensibles a posibles fallas. En el caso de empresas de servicios no hay materias primas, para estos casos se toman en cuenta las entradas del proceso.En este punto es importante:

Desarrollar lista de Entradas, Salidas y Caractersticas / artculos - diagrama de bloque de referencia, QFD.

Evaluar entradas y caractersticas de la funcin requerida para producir la salida.

Evaluar Interfaz entre las funciones para verificar que todos los Posibles Efectos sean analizados.

Asumir que las partes se manufacturan de acuerdo con la intencin del diseo.

2. Establecer los modos potenciales de fallaPara cada una de las reas sensibles a fallas determinadas en el punto anterior se deben establecer los modos de falla posibles. Modo de falla es la manera en que podra presentarse una falla o defecto.

Ejemplos:

Roto

Flojo

Fracturado

Equivocado

Deformado

Agrietado

Mal ensamblado

Fugas

Mal dimensionado

3. Determinar el efecto de la falla

Efecto: Cuando el modo de falla no se previene ni corrige, el cliente o el consumidor final pueden ser afectados.

Ejemplos: Deterioro prematuro

Ruidoso

Operacin errtica

Claridad insuficiente

Paros de lnea.

4. Determinar la causa de la fallaCausa: Es una deficiencia que se genera en el Modo de Falla. Hacer una lista de todas las posibles causas para cada modo potencial de falla. Entendiendo como causa de falla a la manera como podra ocurrir la falla. Abertura inadecuada

Capacidad excedida

Operacin faltante

Dao por manejo

Sistema de control inadecuado

Falla de material

Herramienta desgastada

Lubricacin inadecuada

Herramienta daada

Parte daada

Preparacin inadecuada

Sobrecalentamiento

Velocidad incorrecta

Medicin inexacta

Falta lubricacin

Herramental incorrecto

5. Describir las condiciones actualesAnotar los controles actuales que estn dirigidos a prevenir o detectar la causa de la falla. Clculos

Anlisis de elementos limitados

Revisiones de Diseo

Prototipo de Prueba

Prueba Acelerada

Primera Lnea de Defensa - Evitar o eliminar causas de falla.

Segunda Lnea de Defensa - Identificar o detectar falla anticipadamente.

Tercera Lnea de Defensa - Reducir impactos / consecuencias de falla.

6. Determinar el grado de severidad Para estimar el grado de severidad, se debe de tomar en cuenta el efecto de la falla en el cliente. Se utiliza una escala del 1 al 10: el 1 indica una consecuencia sin efecto. El 10 indica una consecuencia grave.

EfectoRangoCriterio

No1Sin efecto

Muy poco

2Cliente no molesto. Poco efecto en el desempeo del artculo o sistema.

Poco

3Cliente algo molesto. Poco efecto en el desempeo del artculo o sistema.

Menor

4El cliente se siente algo insatisfecho. Efecto moderado en el desempeo del artculo o sistema.

Moderado

5El cliente se siente algo insatisfecho. Efecto moderado en el desempeo del artculo o sistema.

Significativo6El cliente se siente algo inconforme. El desempeo del artculo se ve afectado, pero es operable y est a salvo. Falla parcial, pero operable.

Mayor7El cliente est insatisfecho. El desempeo del artculo se ve seriamente afectado, pero es funcional y est

a salvo. Sistema afectado.

Extremo8El cliente muy insatisfecho. Artculo inoperable, pero a salvo. Sistema inoperable

Serio9Efecto de peligro potencial. Capaz de descontinuar el uso sin perder tiempo, dependiendo de la falla. Se cumple con el reglamento del gobierno en materia de riesgo.

Peligro10Efecto peligroso. Seguridad relacionada - falla repentina. Incumplimiento con reglamento del gobierno.

7. Determinar el grado de ocurrencia Es necesario estimar el grado de ocurrencia de la causa de la falla potencial. Se utiliza una escala de evaluacin del 1 al 10. El 1 indica remota probabilidad de ocurrencia, el 10 indica muy alta probabilidad de ocurrencia.

OcurrenciaRangoCriteriosProbabilidad de Falla

Remota1Falla improbable. No existen fallas asociadas con este proceso o con un producto casi idntico.1 en 3

8. Determinar el grado de deteccinSe estimar la probabilidad de que el modo de falla potencial sea detectado antes de que llegue al cliente. El 1 indicar alta probabilidad de que la falla se pueda detectar. El 10 indica que es improbable ser detectada.Probabilidad RangoCriterioProbabilidad de deteccin de la falla.

Alta1El defecto es una caracterstica funcionalmente obvia99.99%

Medianamente alta2-5Es muy probable detectar la falla. El defecto es una caracterstica obvia.99.7%

Baja6-8El defecto es una caracterstica fcilmente identificable.98%

Muy Baja9No es fcil detecta la falla por mtodos usuales o pruebas manuales. El defecto es una caracterstica oculta o intermitente90%

Improbable10La caracterstica no se puede checar fcilmente en el proceso. Ej: Aquellas caractersticas relacionadas con la durabilidad del producto.Menor a 90%

9. Calcular el nmero de prioridad de riesgo (NPR) Es un valor que establece una jerarquizacin de los problemas a travs de la multiplicacin del grado de ocurrencia, severidad y deteccin, ste provee la prioridad con la que debe de atacarse cada modo de falla, identificando tems crticos. NPR = Grado de Ocurrencia * Severidad * Deteccin.

Prioridad de NPR:

500 1000

Alto riesgo de falla

125 499

Riesgo de falla medio

1 124

Riesgo de falla bajo

0

No existe riesgo de falla

Se deben atacar los problemas con NPR alto, as como aquellos que tengan un alto grado de ocurrencia no importando si el NPR es alto o bajo.10. Acciones recomendadas Anotar la descripcin de las acciones preventivas o correctivas recomendadas, incluyendo responsables de las mismas. Anotando la fecha compromiso de implantacin. Se pueden recomendar acciones encaminadas hacia:

Eliminar o disminuir la OCURRENCIA de la causa del modo de falla. (modificaciones al diseo o al proceso, Implementacin de mtodos estadsticos, ajuste a herramental, etc.

Reducir la SEVERIDAD del modo de falla. (Modificaciones en el diseo del producto o proceso).

Incrementar la probabilidad de DETECCIN. (Modificaciones en el diseo del producto o proceso para ayudar a la deteccin).Una vez realizadas las acciones correctivas o preventivas, se recalcula el grado de ocurrencia, severidad, deteccin y el NPR.

Cada vez que haya alguna modificacin en el proceso o en el producto se debe de actualizar el A.M.E.F.

La estructura del AMEF del diseo o del proceso es bsicamente la misma, lo que es diferente es el enfoque.

11. Responsabilidad y fecha prometida para acciones recomendadas

Especificar el rea y personas responsables de la ejecucin de las acciones recomendadas, con la fecha prometida para concluir tales acciones.

Acciones tomadas: a manera de seguimiento y una vez que se ha implementado la accin, anotar el resultado de la misma.

NPR resultante: una vez que la accin correctiva ha sido llevada a cabo, se deber actualizar la informacin para la puntuacin de severidad, ocurrencia y deteccin para la causa de falla estudiada. Todos los NPR resultantes debern ser revisados y si es necesario considerar nuevas acciones, para ello se repiten los pasos del 20 en adelante.

12. Seguimiento

Los responsables del proceso tienen la obligacin de asegurar que las acciones recomendadas son efectivamente atendidas e implementadas. El AMEF es un documento vivo que debe reflejar siempre el estado ltimo de las fallas de proceso, con las acciones que se han emprendido para atenderlas. Por ello es importante que los AMEF sean parte de la documentacin bsica del proceso y que para las principales fallas se tenga un historial y una versin actualizada del AMEF. En particular en las columnas de resultados de acciones se debe tener una valoracin del estado ltimo de la importancia de las fallas. Por lo que cada vez que haya un cambio importante en la ocurrencia de una falla, en su severidad o en los mecanismos de control, es necesario recalculas los NPR.

CONCLUSIONESEl Anlisis de Modo y Efectos de Falla (AMEF) es una metodologa de trabajo en equipo muy estricta para evaluar un sistema, un diseo, un proceso y/o un servicio en cuanto a las formas en las que ocurren las fallas.

Para cada falla, se hace una estimacin de su efecto sobre todo el sistema y su seriedad. Adems, se hace una revisin de las medidas planificadas con el fin de minimizar la probabilidad de falla, o minimizar su repercusin

Puede ser muy tcnico (cuantitativo) o no (cualitativo), y utiliza tres factores principales para la identificacin de una determinada falla.

stos son:

Severidad: la seriedad de la falla producida.

Ocurrencia: frecuencia con la que aparece la falla.

Detectabilidad: si es fcil o difcil detectar la falla

Normalmente es una persona la responsable de coordinar el proceso AMEF, todos los AMEFS estn basados en trabajo en equipo. Esto se debe a que los detalles y conocimiento del proceso es mejor evaluarlo con varias personas involucradas en el proceso, ya que con esto se pueden lograr mejores resultados

EJEMPLO FMEAD FMEAP

ArtculoCaracterstica de DiseoPaso de Proceso

FallaForma en que el Forma en que el proceso falla producto fallaal producir el requerimiento

que se pretende

Controles Tcnicas de Diseo de Controles de Proceso Verificacin/Validacin

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