Análisis de Modo y Efecto de Falla

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Análisis de Modo y Efecto de la Falla FMEA

MBA. Osiris Pérez & Dr. Jesús Cruz Álvarez

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Dr. Jesús Cruz Álvarez

FOTO

Dr. Jesús Cruz ÁlvarezUANL - Facpya / School of Business

Phd. Operation Management Universidad Autónoma de Nuevo León

MBA. Business AdministrationUniversidad Autónoma de Nuevo León

MBA. Quality EngineeringITESM

Tech. Social ResponsibilityBuenos Aires university

Bsc. Industrial EngineeringITV

Educational Background International Certification

Advanced KowledgeEnglish and Spanish

https://mx.linkedin.com/in/drjesuscruzalvarez

[email protected]

+52 (1) 81 1778 - 6517

Cert. 53749

ISO 9001:2015Cert. 15/3770

To continuously promote Business Performance Improvements focus on strategical goals to achieve low cost manufacturing and profitable competitive advantage in the market.

1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2012

Director of Quality

1/5/2012

Quality Manager

1/3/2010

Interim Plant Manager

1/1/2008

Operation Manager

1/1/2006

Quality Manager

1/1/2004

Operation Manager

1/1/2002

Quality Manager

1/1/20001/1/1997

Universidad Autónoma de Nuevo León.

Dr. Jesus Cruz Alvarez

29/01/2017

Email: [email protected]

orcid.org/0000-0001-7027-5219 1


Análisis de Modo y Efecto de la Falla � FMEAMBA. Osiris Pérez & Dr. Jesús Cruz Álvarez

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Dr. Jesús Cruz Álvarez

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Agenda

Teoría de análisis de riesgos usando un FMEA

FMEA � AMEF � Análisis de modo de fallas

FMEA para Diseño, Procesos, Productos

Conduciendo el Análisis de Riesgos

Tablas de Ponderación de Riesgos

Número Prioritario de Riesgo � NPR

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¿Qué es un FMEA?

El Análisis de Modo y efecto de Falla es un grupo

sistematizado de con el fin de:

Reconocer y evaluar la falla potencial de un producto,

proceso y sus efectos.

Identificar acciones que pudieran eliminar o reducir la

posibilidad de ocurrencia de la falla potencial.

Documentar el resultado del análisis.

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¿Qué es un FMEA?

El AMEF es un proceso complementario para

definir los requisitos clientes y ubicarlos dentro de

nuestro sistema de fabricación

El AMEF es el esfuerzo conjunto de un equipo de

análisis, equipo que tiene suficiente conocimiento

y experiencia del proceso, s la reunión de las

reflexiones sobre las fallas que ya han sucedido y

como se pueden evitar

6School of Business

¿Qué es un FMEA?

El AMEF es una metodología analítica usada para

asegurar que problemas potenciales se han

considerado y abordado a través del proceso de

desarrollo del producto y proceso (APQP –

planeación avanzada de la Calidad de un

producto).

El resultado mas visible es la documentación de

conocimientos en forma colectiva de grupos

multifuncionales.



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7School of Business

¿Qué es un FMEA?

Por parte de la evaluación y análisis es una

evaluación de riesgos misma.

El punto importante es que conduzca en relación

al diseño (del producto o proceso), la revisión de

las funciones y cambios en la aplicación, y los

riesgos resultantes de las fallas potenciales.

8School of Business

¿Cuáles son los propósitos del PFMEA?

Mejorar la calidad, confiabilidad y seguridad de los

productos analizados.

Reducir el tiempo y costo de re-diseño o

revisiones a productos existentes.

Documentar y evidenciar acciones tomadas para

reducir los riegos.

Apoyar en el desarrollo de planes de control

robustos.

Incrementar la satisfacción del cliente.

Identificar características especiales o

significativas en el producto o proceso.

Lecciones aprendidas

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El alcance del PFMEA

Es vital establecer el alcance del PFMEA para

enfocar el esfuerzo el equipo multifuncional a la

tarea

Ejemplos de alcances pueden ser:

Un producto nuevo o existente

Una línea de ensamble

Un proceso nuevo o existente

Una nueva tecnología a implementar

10School of Business

¿Qué tipos de PFMEA puede haber?

Tipos de AMEF Enfoque

AMEF de diseño Analiza riesgo en el diseño de un producto. Es el AMEF que

analiza el producto, subsistema o componente antes de que sea

liberado para producción.

AMEF de proceso Analiza riesgo en el proceso de realización del producto. Analiza

la manufactura y ensamble y plan de Control generado.

AMEF de maquinaria Analiza riesgos en los componentes específicos de un equipo o

maquinaria

AMEF de Software Analiza riesgos en el funcionamiento de sistemas informáticos o

aplicaciones de software.

AMEF de

medioambientales

Analiza riesgos ambientales presentes en todo el ciclo de vida del

producto, desde su diseño, hasta su fabricación, uso y desecho

final.


El PFMEA para procesos soporta el desarrollo del proceso de manufactura en la

reducción del riesgo de las fallas…

• Identificando y evaluando las funciones y requerimiento del proceso,

• Identificando y evaluando modo de fallas potenciales relacionadas con el proceso, y

los efectos de las fallas de las fallas potenciales de los proceso s y los clientes.

• Identificando los causas potenciales del proceso de manufactura o ensamble.

• Identificando las variables del proceso en las cuales se enfocan los controles de

proceso para reducción de la ocurrencia o incremento de la detención de las

condiciones de falla, y

• Permite el establecimiento de un sistema de prioridades para acciones

preventivas/correctivas y controles.

PFMEA Para Procesos � Process FMEA


Ejemplo de FMEA � Ex 1

Quality Tool--FMEA



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¿Quién prepara y realiza el FMEA?

Equipo multidisciplinario


¿Cómo se Mantiene Vivo el FMEA?

El AMEF debe ser actualizado o corregido tanto

como el mismo proceso cambie o se mejore.

El AMEF es un documento vivo. Nunca deja de

actualizarse.


¿Quién es el Cliente del FMEA?

Cada etapa de un proceso es cliente interno del

proceso anterior y a su vez el cliente de PFMEA.

El cliente final también es cliente del PFMEA para

ofrecer certeza metodológica de que los riesgos

han sido identificados y los controles

implementados.


Casos para Generar y Actualizar el FMEA

Caso 1

Nuevos diseños, nuevas tecnologías o nuevos procesos.

Alcance del FMEA es completar el diseño, la tecnología o el

proceso.

Caso 2

Modificaciones o diseños o procesos (se asume que

existen un FMEA para el diseño o proceso existentes).

El alcance el FMEA debe enfocarse en la modificación del

diseño o proceso, sus posibles interacciones debido a las

modificaciones establecer el historias


Casos para Generar y Actualizar el FMEA

Caso 3

Uso de un diseño o proceso en un nuevo ambiente, local o

aplicación ( Asume que existe un FMEA para el diseño o

proceso existentes )

Caso 4

Cuando los modos de falla, a pesar de nuevo análisis

preventivo hayan ocurrido, es decir, con cualquier queja,

reclamo o producto no conforme con el cliente.


Conceptos Clave del FMEA

Paso del Proceso, Función del proceso.

Etapa del proceso de fabricación plasmada el diagrama de

flujo logra alguna características en le producto. Por

ejemplo, la operación es “aplicar manualmente cara en el

interior de la puerta del vehículo” y su función es “cubrir

parte inferior de la puerta, disminuir la superficie de la

puerta expuesta a la corrosión”

Característica / Requerimiento

Propiedad dimensional, visual, Mecánica, química, física o

de material que describe y establece los requisitos del

diseño, fabricación u operación de parte ensamble o

producto terminado.



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Mal esmaltado

Contaminación

de fierro

Mal acabado

No pasa PIN

Grieta

Alúmina

Cortado

Poro

Pitting


Modo de Falla Potencial

Es la manera en que el proceso o producto puede potencialmente fallar en el

cumplimiento de los requisitos de diseño o el proceso de fabricación descritos en la

primera columna del formato de AMEF.

Es una descripción de la no conformidad que se presentaría en esa operación.

Algunos ejemplos de modo de falla:


Fugas de agua

por grietas

Insatisfacción

de cliente

Daño al

producto

Falta de inserto

Perforaciones

fuera de lugar


Efecto potencial de falla

Son las consecuencias de la falla para el cliente, usuario final o siguiente operación

de la proceso.

Se debe dejar en claro que los efectos se pueden impactar la seguridad o

causar un cumplimiento de requisitos legales o regulatorios.

Ejemplos de efectos


Severidad � Escala y Rango de Ponderación

Es la calificación correspondiente al afecto de un modo de falla en la siguiente

etapa del proceso, en el siguiente subsistema o componente, cliente o

regulación gubernamental, en el herramental y equipos de proceso o en la

seguridad del operador.

La reducción del valor de severidad puede hacerse atreves de un cambio en el

diseño o rediseño completo de la parte o proceso.

Criterios de Evaluación Sugeridos

El Equipo debería acordar en los criterios de evaluación y el sistema de

rangos, y aplicarlos en forma consistente, aun y cuando se modifiquen para

análisis individuales del proceso.


Severidad � Escala y Rango de Ponderación


Ocurrencia � Escala y Rango de Ponderación

Es la calificación correspondiente o la cantidad de fallas ocurridas o que

pudiera ocurrir por una causa determinada, sobre el diseño a una cantidad de

productos producidos por el proceso aun con los actuales controles.

Prevenir las causas de la fallas es la única forma de reducir el valor de

ocurrencia. Si existen evidencia estadísticas para estimar el valor de

ocurrencia, esos datos deben ser utilizados.

Criterios de Evaluación sugeridos

El equipo debería acordar los criterios de evaluación y el sistema de rangos y

aplicaciones en forma consistente, aun y cuando se modifiquen por algún

análisis individual de algún proceso la ocurrencia debería ser estimada usando

la escala 1 a 10.


Ocurrencia � Escala y Rango de Ponderación



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Controles � Prevención / Detección

Se refiere a los dispositivos, mecanismos, sistema

de medición, sistema de trabajo, etc. Que pueden

prevenir / detectar los modos de falla o su causa

antes o en el momento que ocurran.

Estos controles pueden ser controles de proceso

como:

Dispositivos o pruebas de error

Evaluaciones post-proceso.

Control estadístico de proceso (SPC)


Controles � Prevención / Detección

Prevención

Identificar las causas de las fallas o el modo de la falla de

que ocurran , o reducir su proporción de ocurrencia.

Detección

Es el valor asociado con el mejor control del detección

listado, es una forma de calificar la efectividad del control

definido, es una evaluación de la capacidad del dispositivo

o sistema para prevenir el embarque de partes o productos

a clientes con fallas o no conformidades. No se debe

asumir automáticamente que cuando la ocurrencia es baja,

el valor de detención también lo será.


Detección � Escala y Rango de Ponderación


Modo de Falla � Modo / Efecto y Causa

Los modos de falla básicamente se dividen en 4 tipos:

No operación. El producto /proceso ni siquiera opera o

funciona. Es totalmente inoperable.

Función parcial/degradada o sobre función. El producto /

proceso Nofuncio9na como debería. Trabaja en el menor grado

de lo esperado o trabajo sobrepasando la especificación.

Función intermitente. El producto o proceso funciona solo en

periodos o intervalos no periódicos, independientemente de

que en esos periodos funcionen correctamente.

Función no intencionada. El producto/ proceso funciona de

manera totalmente inesperada. No realiza la función esperada.


Causas de la Falla � Mecanismo de la falla

Es la descripción de los factores que contribuyen

al modo de falla.

Incluye definiciones en el diseño, incorrectos

insumos al proceso o el resultado de interacciones

adversas entre los elementos de un sistema.

Es la manifestación de las debilidades del diseño.

Si la causa se eliminara totalmente, entonces el

modo de falla desparecería del AMEF.



Ejemplos de causa:

Torque insuficiente (mas Arriba o debajo de lo especificado)

Falta de exactitud en las mediciones

Tiempo insuficiente para el tratamiento térmico

Colocación fuera de lugar del componente

Herramienta desajustada o rota

Programación inadecuada, etc.



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Torque Operation


Requerimiento Modo de Falla Causa Control de prevención Control de Detención

Tornillos asentados

completamente

Tornillo no asentado

completamente

Atornillador de tuerca no mantenido

perpendicular mente a la superficie de

trabajo por operador

Capacidad del operador

Angulo de sensor incluido en el

atornillador para detectar cuerda

barrida no permite que la parte sea

movida del dispositivo hasta que el

valor de torques es cumplido

Ajuste de torque muy alto realizado por

personal no autorizado

Panel de control protegido con

contraseña (solamente el

personal autorizado tiene

acceso)

Validación de torque incluida en el

procedimiento de ajuste para validar

los valores de torque antes de

producir

Entrenamiento del personal

autorizado




producir

Valores del torque correctos

agregados a las instrucciones de

ajuste

Ajuste de torque muy bajo realizado por

personal no autorizado

Entrenamiento del personal

autorizado




producir

Ajuste de torque muy bajo realizado por el

personal autorizado

Valores del torque correctos

agregados a las intrusiones de

ajuste




producir

Ajuste de torque muy alto realizado por

personal autorizado

Tornillo no torque muy alto

Tornillo con torque muy

bajo

Tornillos torqueados al

torque dinámico

especificado




¿Qué puede causar que el producto / proceso falla de esta manera?

¿Cuál circunstancia puede causar que el producto / proceso fallara su uso o

desempeño?

Como puede el producto / proceso falla en el incumplimiento de

especificaciones?

¿Cuál causa puede provocar que se falle en el uso intencionado del producto /

proceso?

¿Cómo puede la interacción de algunos elementos ser incompatibles o

negativas?

¿Qué información plasma en algunas de las herramientas utilizadas pueden

identificar una causa potencial?

¿Qué información pueden proveer ejercicios de solución de problemas ( 8

disciplinas u otro método) U otros AMEF previos?


Ejemplo de Causas � Ex 2

Identificando los mecanismos de la falla de la

siguiente operación

ProcesoEfecto de la

Falla

(Causa) Mecanismo de

la falla

Stn-30

Torque

controlado a

15 +/- 2 Ft-Lb

Torque menor al

especificado

Torque mayor al

especificado

Identifica 5

mecanismos

(Causa) de la falla


Efecto de la Falla � Impacto y Relevancia

Posibles efectos pueden ser:

� Condiciones inseguras para el operador ( observe que este es

un efecto que casi nunca considera en el análisis del AMEF,

sin embargo, es nuestra responsabilidad cuidar la integral física

de los operadores que intervienen en nuestro proceso).

� Funcionamiento de producto incorrecto.

� Incumplimiento de regulaciones gubernamentales.

� Condiciones de riesgo medioambiente (este también es una

efecto rara vez considerado, no olvide que el impacto

ambiental de las operaciones o del producto durante todo su

ciclo de vida sigue siendo nuestra responsabilidad.


Requerimiento Modo de Falla Efecto

4 tornillos Menos de 4 tornillos

Usuario final: perdida de sujeción de asiento y

ruido. Manufactura y ensamble: Paro de

embarques e inspección y retrabajo adicional

debido a la parte afectada.

Tornillos especificados Tornillos usados incorrectos

(diámetro grande

Manufactura y ensamble: Incapacidad para

instalar el tornillo en la estación.

secuencia de ensamble:

primer tornillo en el agujero

frontal derecho

Tornillo puesto en cualquier

otro agujero

Manufactura y ensamble: dificultad para instalar

los tronillos restantes en la estación.

Tornillos asentados

completamente

Tornillo no asentado

completamente

Usuario final: perdida de sujeción de asiento y

ruido. Manufactura y ensamble: inspección y

retrabajo debido a la parte afectada.

Tornillo con torque muy alto

Usuario final: perdida de sujeción de asiento

debido a la falla de tornillo y ruido.

Manufactura y ensamble: Inspección y retrabajo


Tornillo con torque muy bajo

Usuario final: perdida de sujeción de asiento

debido a la falla de tornillo y ruido.

Manufactura y ensamble: Inspección y retrabajo


Tornillos torqueados al

torque dinámico

especificado

Ejemplo de Efectos � Proceso / Cliente



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Ejemplo de Efectos � Ex 3

Identificando los Efectos de la falla de la siguiente

operación

ProcesoEfecto de la Falla

Impacto al Cliente

Variación en el

espesor de

pared en

Trampa

+

-

+

-


Formato FMEA � Ex 4


Integrando un FMEA � Ex 5

Caso de estudio � Preparar una taza de Café.

Entregables:

Secuencia de operaciones

Modo potencial de falla

Efecto de la falla

Causa de la falla





Integrado por tres elementos


Dentro del alcance del AMEF individual, este valor puede tener un rango entre 1 y 1,00.

El uso del umbral de NPR NO es una practica recomendada para determinar los necesidad de acciones

La aplicación de los umbrales asume que los NPRs son una medida de riesgo relativa (la cual a menudo no lo

es) y que el mejoramiento continuo no se requiere (el cual si)

Por ejemplo, si el cliente aplicara un umbral arbitrario de 100 hacia los siguientes, el proveedor seria

requerido a tomar accione sobre la característica B con un NPR de 112.

En este ejemplo, el NPR es mayor para características B que para la características A. Sin embargo, la

prioridad debería ser trabajar en A con una severidad mas alta de 9, aunque su NPR es 90 el cual es menor y

bajo del umbral.

Item/Articulo Severidad Ocurrencia Detección NPR

A 9 2 5 90

B 7 4 4 112

Número Prioritario de Riesgos � NPR



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Número Prioritario de Riesgos � NPR


El siguiente paso es controlar los riesgos estableciendo acciones enfocado al pareto de NPR

Bajar el NPR � NPR Reduction Process

Controles operacionales � Plan de Control

Siguientes pasos � Control Plan


Gracias !!!



ORCID: orcid.org/0000-0001-7027-5219


Dr. Jesús Cruz Álvarez - Gracias !!!



ORCID: orcid.org/0000-0001-7027-5219


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