¿Qué es FMEA? (Análisis modal de fallas y efectos) | Mantenimiento

¿Qué es FMEA?

FMEA significa Análisis de modo de falla y efectos, y el nombre dice mucho sobre el proceso. FMEA es un método estructurado que tiene como objetivo identificar fallas potenciales y sus resultados correspondientes.

El proceso FMEA se considera un enfoque de abajo hacia arriba ; el análisis comienza con datos específicos que se acumulan para formar un plan de acción más general. En este caso, cada componente del sistema observado se examina minuciosamente en busca de posibles causas de avería. Para cada escenario de avería identificado, se deben señalar los efectos correspondientes. Esto permite a la organización disponer de un extenso mapa de modos y efectos de fallos, organizados según su nivel de impacto en el negocio.

El desarrollo de un proceso FMEA equipa a las organizaciones con una estrategia para identificar posibles averías incluso antes de que ocurran. Este proceso de evaluación de riesgos puede optimizar los esfuerzos de los equipos de mantenimiento para aumentar la confiabilidad de manera eficiente.

Esto es lo que su equipo de confiabilidad y mantenimiento necesita saber al respecto.

DFMEA y PFMEA: ¿Cuál es la diferencia?

FMEA se puede clasificar ampliamente en dos categorías : Diseño FMEA (DFMEA) y Proceso FMEA (PFMEA). Cada uno de estos se concentraría en diferentes áreas, potencialmente llegando a hallazgos más especializados.

Diseño FMEA (DFMEA)

Diseño FMEA se relaciona con la forma en que se conceptualizó un sistema, producto o servicio. Como sugiere el nombre, DFMEA se centra en el aspecto de diseño de un proceso de desarrollo. Es principalmente beneficioso para probar nuevas ideas de productos antes de presentarlas en escenarios de la vida real.

Proceso FMEA (PFMEA)

La naturaleza de PFMEA difiere ligeramente, ya que analiza los procesos y procedimientos actuales que ya está realizando una organización. PFMEA generalmente abordaría fallas potenciales que pueden tener impactos significativos en las operaciones habituales. Algunos ejemplos de impactos comerciales son las paradas de procesos, los errores humanos y los peligros ambientales y de seguridad. Debido a su naturaleza, PFMEA se puede realizar de manera más efectiva cuando se dispone de datos históricos.

¿Cómo funciona FMEA?

FMEA funciona recopilando la mayor cantidad de información posible del piso de producción. Los equipos de mantenimiento y confiabilidad, al estar más cerca de los equipos y procesos, son activos valiosos para proporcionar una colección de ideas sobre cómo pueden ocurrir fallas. Luego se evalúan los efectos de cada falla potencial. Finalmente, la gravedad de cada uno de los efectos se califica y evalúa para formar una escala ponderada.

Al asignar pesos, FMEA se convierte efectivamente en un criterio de decisión objetivo con el que se pueden alinear las funciones de la organización. Un número de prioridad de riesgo (RPN) se refiere al valor de riesgo al que asciende cada resultado. El RPN se convierte en la base de si los equipos deben o no tomar medidas para abordar una posible falla. Es importante que los equipos relevantes tengan el mismo nivel de comprensión de la RPN y sus acciones correspondientes.

Una muestra de una matriz FMEA. Imagen cortesía de ReliabilityWeb .

¿Qué son los modos de falla?

Los modos de falla describen las formas específicas en que pueden ocurrir las fallas. Las diferentes formas de FMEA se centrarán en diferentes áreas específicas. Por ejemplo , el objeto que se supone que falla puede ser un componente de un equipo, el propio equipo, un subsistema, un sistema o incluso un determinado proceso.

Un conjunto de modos de falla puede decirle mucho sobre el impacto funcional de una falla. En tales casos, los niveles de servicio que permiten los eventos de falla se clasifican en sus respectivos grupos. Por ejemplo, para establecer el nivel de funcionalidad después de una falla, un conjunto de modos de falla puede parecerse a las siguientes categorías:

1. Fallo de función completa
2. Fallo funcional parcial o degradado
3. Fallo de función intermitente
4. Sobre la falla de la función
5. Fallo de función no deseado

Cuando se realiza FMEA para aplicaciones más específicas como equipos físicos, los modos de falla tienden a volverse más específicos. Por ejemplo, tome el caso de un equipo especializado, como una bomba centrífuga. Los modos de falla de una bomba pueden incluir falla hidráulica, falla mecánica, corrosión o intervención humana. Como puede imaginar, la lista continúa a medida que se analizan más tipos de equipos.

¿Qué son los efectos en FMEA?

Los efectos describen las consecuencias o repercusiones de un evento de falla identificado. Estos efectos pueden reflejar el impacto de una falla en la seguridad, la productividad y la confiabilidad general. Para obtener una imagen completa del alcance de una falla, ayudaría pensar en un efecto en al menos tres niveles :

1. Efecto Local

Los efectos locales son las consecuencias de la falla del elemento que se observa o de los elementos inmediatamente adyacentes. Al observar los activos físicos, por ejemplo, los efectos locales podrían considerar las consecuencias de tener un componente defectuoso, como una bomba utilizada en la circulación del agua.

2. Siguiente efecto de nivel superior

Como sugiere el nombre, los efectos del siguiente nivel superior considerarían los impactos de la falla en el subsistema más grande al que afecta. Siguiendo nuestro ejemplo de equipo, el siguiente efecto de nivel superior de tener una bomba rota podría describir las consecuencias para el sistema de enfriamiento más grande al que pertenece.

3. Efecto final

El efecto final es el efecto de más alto nivel que considera las repercusiones en todo el sistema, instalación u organización. Nuevamente, continuando con nuestro ejemplo, el efecto final de un sistema de enfriamiento comprometido podría ser un retraso en los programas de producción o, peor aún, una paralización total de las operaciones.

Con los modos de falla y los efectos mapeados, el riesgo de que ocurra cada escenario podría evaluarse de manera más sistemática. Los pasos a seguir dados los modos de falla y los efectos se volverían más evidentes luego de evaluar los otros componentes del proceso FMEA.

Los componentes de un proceso FMEA

Con largas listas de modos de falla y efectos correspondientes, el próximo desafío es construir estrategias para manejar cada escenario. Un enfoque objetivo para cuantificar la gravedad de los eventos de falla sería identificar los otros componentes del proceso FMEA.

Se asignan pesos y valores correspondientes a cada uno de los componentes identificados para formar una matriz. A continuación se enumeran ejemplos de estos componentes. El valor final después de evaluar este conjunto de criterios le daría un Número de Prioridad de Riesgo (RPN). Puede pensar en el RPN como un puntaje que le da una idea de lo que necesita su atención con mayor urgencia.

1. Probabilidad de falla

Piense en la probabilidad de falla como la probabilidad de que un componente, equipo o proceso falle. Una calificación más alta significaría que el fracaso es casi seguro. Al evaluar la probabilidad de falla, es importante considerar la totalidad de la vida útil de un activo. Las fluctuaciones estacionales de los eventos de falla también deben considerarse cuando corresponda.

Identificar con precisión la calificación para este criterio realmente podría usar una combinación de experiencia del trabajador y datos históricos sólidos. Maximizar el uso de un CMMS para recopilar datos históricos puede llevar a los equipos de mantenimiento a realizar evaluaciones basadas en datos.

En una escala del 1 al 10, las siguientes calificaciones numéricas generalmente corresponden a las siguientes descripciones de la probabilidad de falla:

• 1 – Extremadamente improbable o sin posibilidad de experimentar fallas o averías
• 2 a 4 : puede ocurrir una probabilidad mínima de falla como lo demuestra la experiencia
• 5 a 7 : puede ocurrir una posibilidad ocasional de falla
• 8 a 9 : se espera que ocurra una alta probabilidad de falla
• 10 – La ocurrencia de falla es inevitable dentro del marco de tiempo observado

2. Detectabilidad

La detectabilidad responde a la pregunta : "¿Habrá una advertencia para permitir que se evite el evento de falla?" En este componente de FMEA, los eventos de falla fácilmente detectables reciben una calificación baja, mientras que los eventos sin posibilidad de detección reciben la calificación más alta.

Por ejemplo, con sensores altamente confiables instalados, un sistema HVAC defectuoso podría tener una clasificación de detectabilidad relativamente baja. Los componentes que no tienen absolutamente ninguna forma de detección deben recibir una calificación alta para reflejar un problema potencialmente mayor.

3. Gravedad

Otro factor considerado en el cálculo de la prioridad del riesgo es la gravedad de un evento de falla identificado . La gravedad intenta cuantificar la gravedad de un efecto o serie de efectos, dado un modo de falla.

Debido a la naturaleza subjetiva de evaluar la severidad, este criterio generalmente lo establece la empresa. Una de las formas comunes de aproximar la gravedad de los efectos de falla es calcular las implicaciones monetarias causadas por una falla. Otros factores, como los riesgos para la seguridad y el incumplimiento de las normas gubernamentales, también son factores que influyen en la gravedad.

Cómo iniciar el proceso FMEA

Al igual que con la mayoría de las iniciativas de toda la empresa, la introducción de un proceso como FMEA generalmente es aprobado primero por la alta dirección. Si bien las sugerencias y las medidas proactivas pueden comenzar con los trabajadores reales, iniciar el proceso FMEA requeriría una acción colectiva que involucre a toda la organización.

Después de que los altos mandos hayan dado luz verde, sigue el proceso de recopilación de todos los requisitos. Los siguientes pasos de alto nivel se encuentran comúnmente en los procesos FMEA. Piense en esto como una lista de verificación general para comenzar con FMEA:

1. Identificar el componente, equipo, sistema o proceso a analizar.
2. Asigne un equipo y un líder de equipo que iniciaría el proceso. En esta etapa, es importante involucrar a las personas adecuadas más cercanas a la operación.
3. Describir lo que se está analizando.
4. Identificar posibles modos de falla.
5. Identificar los efectos relacionados con los modos de falla.
6. Establecer los criterios para evaluar el riesgo de cada modo de falla y sus efectos. Esto incluiría la probabilidad de ocurrencia, la detectabilidad y la gravedad.
7. Diseñar un método de priorización basado en el Número de Prioridad de Riesgo calculado a partir de componentes previamente evaluados.
8. Tomar las acciones necesarias para eliminar o reducir los riesgos identificados.
9. Medir el éxito de la reducción de riesgos luego de implementar las acciones establecidas.

¿Cuáles son algunos consejos para la implementación exitosa de FMEA?

Los pasos generales para iniciar FMEA en su organización se han enumerado en las secciones anteriores. Sin embargo, todavía le queda una gran cantidad de libertad en términos de cómo podría aplicar un proceso como FMEA a su organización.

Para darle una idea de algunas maneras de hacer que este esfuerzo sea un éxito garantizado, aquí hay algunos consejos que pueden ayudar:

1. Adaptar los criterios de evaluación

La forma en que se lleva a cabo FMEA puede variar ampliamente de cada organización, y tienen ciertas diferencias por una razón. Las empresas tendrán sus propias estrategias comerciales y, por lo tanto, se centrarán en diferentes aspectos de sus operaciones. Para reflejar esto en su proceso FMEA, debe ser estratégico al asignar pesos e identificar categorías en sus criterios de decisión.

2. Sea consistente con las escalas de calificación utilizadas dentro de la organización

Después de identificar los criterios que mejor reflejan los objetivos de su empresa, es útil seguir un patrón de calificación. La consistencia de sus escalas de calificación sería una forma efectiva de alinear la organización hacia objetivos comunes. La consistencia le permite trabajar sin problemas dentro de varios grupos y funciones.

3. Identificar procesos de control de riesgos específicos para cada modo de falla

Al final del día, FMEA es esencialmente una herramienta de evaluación de riesgos. Para que sea una herramienta efectiva, no basta con identificar los modos de falla y los efectos correspondientes. Deben existir procesos y procedimientos específicos para eliminar, o al menos reducir, los riesgos identificados.

4. Involucrar al equipo

Gran parte de la información que se incluye en el proceso FMEA se basa en la experiencia diaria de la fuerza laboral. Al involucrar a las personas adecuadas, puede garantizar la confiabilidad de sus datos. Es importante reconocer el valor que viene con la experiencia colectiva de su equipo.

5. Usa las herramientas que ya tienes

Solo puede recopilar tanta información con las limitaciones impuestas por nuestras capacidades humanas. Un superpoder del que quizás no te des cuenta son las herramientas que se ejecutan las 24 horas del día, los 7 días de la semana en segundo plano. Los programas CMMS que registran el rendimiento del equipo, incluso cuando no está mirando, pueden proporcionarle conjuntos de datos que podría haber pasado por alto manualmente. Junto con una fuerza laboral más que capaz, estas herramientas pueden maximizar el potencial que ya tiene.

¿Cuáles son algunos errores comunes de FMEA?

Ahora que hemos explorado algunos consejos útiles para la implementación exitosa de FMEA, también es útil analizar posibles dificultades . Esté atento a estos puntos cuando implemente los procedimientos FMEA:

1. El tiempo es clave: no realice FMEA demasiado tarde

Los procesos FMEA deben realizarse desde las etapas de conceptualización de un nuevo diseño o concepto. La idea detrás de este proceso es identificar los riesgos incluso antes de que ocurran. Desea estar millas por delante de una posible avería. Iniciar FMEA mientras se encuentra en medio de la implementación del diseño complica lo que habrían sido simples cambios en el concepto inicial.

2. Propiedad poco clara

Las acciones requeridas que identifica son tan buenas como la ejecución real. Sin una responsabilidad clara dentro del equipo, realmente no importa cuántos planes se presenten. Debe establecerse una propiedad clara de las acciones requeridas como parte del proceso.

3. No tener compromiso

FMEA no es un proceso de una sola vez. La eficacia de la implementación de FMEA se basa en la ejecución continua de las acciones acordadas. Además, el verdadero éxito de FMEA es establecer una cultura que siempre busca la mejora continua.

4. Falta de documentación adecuada

Sin un proceso de documentación disciplinado, corre el riesgo de comenzar desde cero incluso después de escenarios recurrentes. Las acciones o eventos significativos que hayan ocurrido deben documentarse adecuadamente como una forma de ayudar a los futuros equipos que enfrentarán situaciones similares.

5. No identificar la causa raíz

Proponer soluciones se basa en el supuesto de que ha identificado la causa raíz de un problema. Sin la diligencia para confirmar la causa raíz, el tiempo y el esfuerzo podrían desperdiciarse fácilmente. Lo que es peor, es posible que se convenza de corregir un problema, solo para descubrir por las malas que el problema aún persiste.

Conclusión

FMEA es un proceso alcanzable que ofrece beneficios sustanciales a organizaciones de todos los tipos y tamaños. A través de FMEA, los riesgos asociados con los eventos de falla se agotan y se identifican sistemáticamente.

Si bien la gravedad de los efectos de las fallas puede parecer subjetiva, FMEA ofrece métodos que cuantifican las repercusiones de las fallas. Esto permite a la organización realizar acciones que reducen o incluso eliminan los riesgos de manera efectiva. Tener un proceso FMEA integral establece que las organizaciones estén preparadas.