Análisis de Modos de Fallo y Efectos (AMFE)
El AMFE, o Análisis de Modos de Fallo y Efectos es una metodología que nos ayuda a estimar y predecir los fallos que puede tener un producto que está en fase de diseño, con la finalidad de incorporar, desde el inicio, los componentes y funciones del producto que garanticen su fiabilidad, seguridad y el cumplimiento de los parámetros de las funciones que los clientes exigirán de ese nuevo producto.
AMFE ayuda a reducir el tiempo y el coste del desarrollo de un producto, proceso o servicio. Ayuda en el análisis preventivo de los fallos potenciales más probables que puede tener un producto, sus sistemas o una funcionalidad de éste. La ocurrencia de fallos genera una serie de sobre costes en el producto como pueden ser pérdida de rendimiento o la parada imprevista de cualquiera de las funciones del producto diseñado o analizado, ocasionando reclamaciones de los clientes.
AMFE también es utilizado por empresas fabricantes durante las fases del ciclo de vida del producto para resolver reclamaciones de productos o gamas de productos que pierden su competitividad frente a otros que tienen un mejor diseño y mejores especificaciones.
De forma más específica AMFE tiene como objetivos:
Reducir los plazos y aumentar la eficacia de los proyectos de desarrollo de nuevos productos y mejorar los productos actuales, porque predice cuáles pueden ser los fallos potenciales que se pueden producir en un futuro, en la fabricación o durante las operaciones, simulando durante el diseño las causas probables de los modos de fallos y cuáles pueden ser las acciones correctivas.
Analizar y evaluar la eficacia de las acciones adoptadas, establecer un proceso de mejora continua alrededor de la mejora de la calidad de los productos.
Familiarizar y educar al personal en el trabajo en equipo durante el diseño, con el fin de que sean ellos mismos quienes prevean los fallos, identifiquen las causas probables, propongan acciones preventivas en el diseño y valoren los resultados en fases posteriores al diseño.
Tipos de AMFE
Las aplicaciones AMFE pueden ser utilizadas para:
Concepto:Análisis de sistemas o subsistemas en las fases iniciales y antes del diseño.
Diseño:Análisis de productos antes del prototipo y pre-series y antes de su producción.
Proceso:Análisis de los procesos de fabricación y montaje.
Máquinas y Equipos:Análisis de productos, maquinaria y equipos para mejorar su eficacia y calidad.
Sistema:Análisis del sistema y sus funciones específicas.
Software:Análisis de las funciones del software.
Servicio:Análisis de los procesos del sector servicio antes de que sean puestos en marcha y el impacto de los fallos probables sobre el cliente o consumidor.
Fases de la Metodología AMFE aplicada a diseñar un nuevo producto o mejorar uno existente
El proceso de análisis de modos de fallos es un proceso de mejora continua que busca la excelencia en la calidad de los productos, por tal motivo se debe estructurar con la finalidad de hacer tantos análisis como sean necesarios para mejorar los indicadores de calidad del producto.
Las fases de la Metodología AMFE se representan a continuación:
Fase Inicial: Trabajo previo de recolección y análisis de la información del producto o proceso:
Para comenzar, es necesario describir el producto, el sistema y sus funciones, ya que un buen entendimiento del mismo simplifica su análisis. De esta forma el equipo de trabajo puede comprobar que usos del producto son adecuados y cuáles no. Seguidamente debe crearse un Diagrama de Bloques del Producto. Este diagrama ofrece una visión general de los principales componentes y funciones, y cómo éstos están relacionados entre sí. Esto recibe el nombre de relaciones lógicas alrededor de las cuales puede desarrollarse un AMFE.
Posteriormente se elabora la Matriz AMFE y así responder a las siguientes preguntas que se realizan sobre el producto que se desea mejorar o diseñar:
¿Cuál es el componente o pieza del componente que creemos podrá fallar?
¿Cuál es la función que vamos a analizar?: Establezca las funciones prioritarias a analizar. Una a Una.
Modos de fallo: Es la forma en que se produce el fallo. Suele responder a la pregunta: ¿Cómo se produjo el fallo? Modos de fallo típicos: Rotura – Deformación – Fuga – Cortocircuito – etc.
Causas potenciales de fallo: Son todas las causas asignables a cada modo de fallo. Ejemplos: Material incorrecto – Manipulación inadecuada – componentes deficientes – programas deficientes – funciones no incluidas en el diseño – otras causas.
¿Cuáles son los Modos de fallos potenciales?: Es cada modo de fallo posible, sin ser necesario que el fallo haya podido ocurrir realmente. Suele responder a preguntas como:
¿En qué forma se concibe que podría fallar el componente, producto o proceso?
¿Cómo podría el componente dejar de cumplir las especificaciones y sus funciones?
Modos de fallo potenciales pueden ser: Roto, Torcido, Suelto, Mal montado, Omitido, entre otros fallos.
¿Cuáles son los efectos que el cliente percibe frente a cada fallo?: Cómo se traduce un fallo sobre el cliente en el caso de que el fallo ocurra: Ruidos – Olores – Humo – Excesivo calentamiento – Partes que no funcionan – Pérdida de Función, etc.
Después, se procede a cualificar y cuantificar cada Función evaluada y el Modo de Fallo, colocando un valor entre 0 – 9 para las siguientes variables:
SEVERIDAD (S): Determinar la Severidad del Fallo y sus efectos, también llamada “Gravedad”.
OCURRENCIA (O): Determinar la Ocurrencia del Fallo y sus efectos.
DETECCIÓN (D): Determinar los criterios y pruebas para la detección de Fallos y sus efectos.
CRITICIDAD: Criticidad de los Modos de Fallos y sus efectos.
Las conclusiones del AMFE nos permiten tomar las acciones correctivas y preventivas sobre el diseño del producto para aumentar la fiabilidad y la seguridad del mismo. Las conclusiones del AMFE y las acciones correctivas para eliminar los modos de fallos, se organizan según los criterios de esta matriz de decisión:
Un criterio para llevar a cabo Acciones Correctivas de un producto o sus procesos asociados son:
Conclusiones con un riesgo menor, de severidad baja, ocurrencia baja y ningún problema de calidad no se toma acción alguna y se entiende que el diseño es robusto.
Conclusiones con un riesgo moderado, alguna acción de control se debe tomar.
Conclusiones con un alto riesgo, acciones específicas se deben tomar. Se realiza una evaluación selectiva para implantar las mejoras específicas por orden de prioridad sobre componentes y/o funciones del producto.
Conclusiones con un riesgo crítico, se deben realizar cambios significativos del sistema, modificaciones en el diseño y mejora de la fiabilidad de cada uno de los componentes que se han identificado para el producto.
La Metodología AMFE nos permite anticiparnos a los posibles fallos que un nuevo producto pueda tener, por lo tanto es una herramienta eficaz que incorpora los principios de mejora continua del diseño y las mejoras enfocadas sobre los productos y la gama de productos que una empresa industrial tiene previsto lanzar al mercado en el corto y mediano plazo.
Esta Metodología forma parte de las múltiples Herramientas que se desarrollan en un Sistema de Lean Management y Lean Project.[:en]ANALYSIS AND EFFECTS failure modes (FMEA).
Analysis of Failure Modes and Effects (FMEA)
FMEA, or Analysis of Failure Modes and Effects is a methodology that helps us to estimate and predict failures that may have a product that is in the design phase, in order to incorporate, from the beginning, components and functions ensure product reliability, safety and compliance with the parameters of the functions that customers require of this new product.
FMEA helps reduce the time and cost of developing a product, process or service. Help preventive analysis of the most likely potential failures that may have a product, systems or functionality thereof. The occurrence of faults generates a series of on product costs such as loss of performance or sudden stop any of the product features designed or analyzed, causing customer complaints.
FMEA is also used by manufacturers during the phases of the product life-cycle management to resolve claims of products or ranges of products that lose their competitiveness against others with better design and better specifications.
FMEA More specifically aims to:
Reduce delays and increase the effectiveness of development projects of new products and improve existing products, because it predicts what might be the potential failures that may occur in the future, in the manufacture or during operations, simulating During the design process probable causes of failure modes and which can be corrective actions.
Analyze and evaluate the effectiveness of actions taken, to establish a process of continuous improvement around improving the quality of products.
Familiarizing and educating staff in teamwork during the design, in order to be themselves who provide faults, identify the probable causes, propose preventive actions in design and value results in later design phases.
Types of FMEA
The FMEA applications can be used for:
Concept: Analysis of systems or subsystems in the early stages and before the design.
Design: Analysis of product before the prototype and pre-series and before production.
Process: Analysis of manufacturing and assembly processes.
Machinery and Equipment: Analysis of products, machinery and equipment to improve efficiency and quality.
System: System Analysis and its specific functions.
Software: Analysis software functions.
Service: Analysis of field service processes before they are launched and the impact of the likely failure of the customer or consumer.
Phases FMEA methodology applied to design a new product or improving an existing one
The process of analysis of failure modes is a continuous improvement process that seeks excellence in product quality, for that reason should be structured in order to make as many analyzes as necessary to improve the indicators of product quality.
The phases of the FMEA methodology are shown below:
Initial phase: Previous work collection and analysis of information on the product or process:
To begin, it is necessary to describe the product, the system and its functions, since a good understanding of it simplifies analysis. In this way the team can prove that the product uses are appropriate and which are not. Following is a Block Diagram Product must be created. This diagram provides an overview of the main components and functions and how they are interrelated. This is called logical relationships around which a FMEA can be developed.
Later Matrix FMEA is made and thus answer the following questions that are performed on the product you want to improve or design:
What is the component or part of the component that we may fail?
What is the role we will analyze ?: Set the priority to analyzing functions. One by one.
Failure Modes: The way the fault occurs. Usually answer the question: How did the ruling? Typical failure modes: Break – Deformation – Fuga – Short – etc.
Potential causes of failure: Are all assignable causes of each failure mode. Examples: Wrong Material – Improper handling – deficient components – poor programs – functions not included in the design – other causes.
What are the potential failure modes ?: Is every possible failure mode, without requiring the fault has been really happen. Usually answer questions like:
How does conceivable that could fail the component, product or process?
How could the failure to comply with the specifications component and its functions?
Potential failure modes can be: broken, bent, Loose, Mal mounted, Omitted, among other faults.
What are the effects that the customer perceives against each failure ?: How a ruling on the client results in the event that the failure occurs: Noises – Scents – Smoke – Overheating – parts that do not work – Loss of Function, etc.
Then we proceed to qualify and quantify each function and evaluated Fault mode, placing a value from 0 to 9 for the following variables:
SEVERITY (S): To determine the severity of the failure and its effects, also called «Gravity.»
OCCURRENCE (O): To determine the occurrence of the failure and its effects.
DETECTION (D): To determine the criteria and tests for the detection of faults and their effects.
CRITICALITY: criticality of failure modes and effects.
The conclusions of FMEA allow us to take corrective and preventive on product design to increase reliability and safety actions. The conclusions of FMEA and corrective action to eliminate failure modes, are organized according to the criteria of this decision matrix:
A criterion for carrying out corrective actions of a product or its associated processes are:
Conclusions with a lower risk, low severity, low occurrence and no quality problem not any action is taken and it is understood that the design is robust.
Conclusions with a moderate risk, any control action should be taken.
Conclusions high risk, specific actions should be taken. selective evaluation is done to implement specific improvements in order of priority on components and / or functions.
Conclusions with a critical risk, significant changes must be made of the system, design modifications and improvement of the reliability of each of the components that have been identified for the product.
The FMEA methodology allows us to anticipate possible failures that a new product may have, therefore is an effective tool that incorporates the principles of continuous improvement of design and improvements focused on products and product range that an industrial company has plans to launch in the short and medium term.
This methodology is part of the many tools that are developed on a System Lean Management and Lean Project.[:]