Análisis del Modo y Efecto de Falla

1. Introducción
2. Reseña
   Histórica
3. ¿Qué es AMEF?
4. Formato y
   elementos del AMEF
5. Características especiales.
6. Secuencia de
   procedimientos para la elaboración del
   AMEF
7. Bibliografía
   

Introducción

Tradicionalmente,
en los procesos de comercialización de
bienes y servicios, y con el objetivo de satisfacer al
cliente, las empresas se han visto en la
obligación de ofrecer garantías, es decir, de
comprometerse con el cliente por un período determinado a
reparar o sustituir de manera total o parcial los productos que presenten
defectos operacionales o de construcción.

Aun cuando este
compromiso representa tranquilidad para el consumidor, el hecho de no
poder disponer del producto durante un
período de reparación o sustitución, o que
éste se averíe con mucha frecuencia; representa un
motivo de insatisfacción, el cual se traduce como una
pérdida de prestigio para el proveedor.

De igual manera,
en aquellos casos en que el producto o servicio es utilizado en
lugares remotos o en condiciones muy críticas, la
garantía pasa a un segundo plano y el interés principal del
cliente recae en que el producto no falle.

Por estos motivos,
es deseable colocar en el mercado un producto o servicio
que no presente defectos, y para tal fin en el presente trabajo se expone el Análisis 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.

Reseña Histórica

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 Ejecución de un Modo de Falla,
Efectos y Análisis de criticabilidad" y elaborado el 9 de
noviembre de 1949; este era empleado como una técnica para
evaluar la confiabilidad y para determinar los efectos de las
fallas de los equipos y sistemas, en el éxito de la misión y la seguridad del personal o de los
equipos.

En 1988 la Organización
Internacional para la Estandarización (ISO), publicó la serie de
normas ISO 9000 para la
gestión y el
aseguramiento de la calidad; los requerimientos de
esta serie llevaron a muchas organizaciones a desarrollar
sistemas de gestión de calidad enfocados hacia las
necesidades, requerimientos y expectativas del cliente, entre
estos surgió en el área automotriz el QS 9000,
éste 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 Planeación de la Calidad del
Producto Avanzada (APQP), la cual necesariamente debe incluir
AMEF de diseño y de proceso, así como
también un plan de control.

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

Los
estándares 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
preparación y ejecución del AMEF.

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

¿Qué es AMEF?

El Análisis
de modos y efectos de fallas potenciales, AMEF, es un proceso sistemático para la identificación
de las fallas potenciales del diseño de un producto o de un
proceso antes de que éstas ocurran, con el propósito de
eliminarlas o de minimizar el riesgo asociado a las
mismas.

Por lo tanto, el
AMEF puede ser considerado como un método analítico
estandarizado para detectar y eliminar problemas de forma
sistemática y total, cuyos objetivos principales
son:

Reconocer y evaluar los modos de
fallas potenciales y las causas asociadas con el diseño y
manufactura de un
producto
Determinar los efectos de las fallas potenciales en el desempeño del
sistema
Identificar las acciones que podrán
eliminar o reducir la oportunidad de que ocurra la falla
potencial
Analizar la confiabilidad del sistema
Documentar el proceso

Aunque el
método del AMEF generalmente ha sido utilizado por las
industrias automotrices,
éste es aplicable para la detección y bloqueo de las
causas de fallas potenciales en productos y procesos de cualquier
clase de empresa, ya sea que estos se
encuentren en operación o en fase de proyecto; así como
también es aplicable para sistemas administrativos y de
servicios.

Requerimientos Del
AMEF

Para hacer un AMEF
se requiere lo siguiente:

Un equipo de personas con el
compromiso de mejorar la capacidad de diseño para satisfacer
las necesidades del cliente.
Diagramas esquemáticos y
de bloque de cada nivel del sistema, desde subensambles hasta
el sistema completo.
Especificaciones de los componentes, lista de piezas y datos del diseño.
Especificaciones funcionales de módulos, subensambles,
etc.
Requerimientos de manufactura y detalles de los procesos que se
van a utilizar.

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

Beneficios Del
AMEF

La
eliminación 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 mas difícil medir puesto que se relaciona con
la satisfacción del cliente con el producto y con sus
percepción de la calidad;
esta percepción 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 diseño ya
que:

Ayuda en la selección de alternativas
durante el diseño
Incrementa la probabilidad de que los modos de
fallas potenciales y sus efectos sobre la operación del
sistema sean considerados durante el diseño
Proporciona unas información adicional para
ayudar en la planeación 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 características de
auto corrección o de leve protección
Identifica los modos de fallas conocidos y potenciales que de
otra manera podrían pasar desapercibidos
Detecta fallas primarias, pero a menudo mínimas, que pueden
causar ciertas fallas secundarias
Proporciona un punto de visto fresco en la comprensión de
las funciones de un
sistema

Formato y elementos del AMEF

Para facilitar la
documentación del
análisis de fallas potenciales y sus consecuencias, la empresa Ford estandarizó
un formato para la realización del AMEF; sin embargo, dado
que cada empresa representa un caso particular es necesario que
éste sea preparado por un equipo multidisciplinario
integrado por personal con experiencia en diseño,
manufactura, ensamblaje, servicio, calidad y
confiabilidad.

Es muy importante
que, aún cuando se realicen modificaciones, se mantengan los
siguientes elementos:

Encabezado.

Tipo De AMEF: se
debe especificar si el AMEF a realizar es de diseño o de
proceso.

Nombre/Número
De Parte O Proceso: Se debe registrar el nombre y número de
la parte, ensamble o proceso que se está analizando. Utilice
sufijos, cambie letras y/o el número de Reporte de
Problema/solicitud de cambio (CR/CR), según corresponda.

Responsabilidad De
Diseño/Manufactura: Anotar el nombre de la operación y
planta de manufactura que tiene responsabilidad primaria de la
maquinaria, equipo o proceso de ensamble, así como el nombre
del área responsable del diseño del componente,
ensamble o sistema involucrado.

Otras Áreas
Involucradas: Anotar cualesquier área/departamento u
organizaciones afectadas o involucradas en el diseño o
función del (los)
componente(s), así como otras operaciones manufactureras o
plantas involucradas.

Proveedores Y
Plantas Afectadas: Enlistare cualquier proveedor o plantas
manufactureras involucradas en el diseño o fabricación
de los componentes o ensambles que se están
analizando.

Vehículo
(S)/Año Modelo (depende de donde se
está haciendo): Registra todas las líneas de
vehículos que utilizarán la parte/proceso que se
está analizando y el año modelo.

Fecha De
Liberación De Ingeniería: Indica el
último nivel de Liberación de Ingeniería y fecha
para el componente o ensamble involucrado.

Fecha Clave De
Producción: Registrar la
fecha de producción apropiada.

Preparado Por:
Indicando el nombre, teléfono, dirección y
compañía del ingeniero que prepara el AMEF.

Fecha Del AMEF:
Anotar la fecha en que se desarrolló el AMEF original y
posteriormente, anotar la fecha de la última revisión
del AMEF.

Descripción/propósito del proceso.

Anotar una
descripción simple del
proceso u operación que se está analizando e indicar
tan brevemente como sea posible el propósito del proceso u
operación que se esté analizando.

Modo de falla
potencial.

Se define como la
manera en que una parte o ensamble puede potencialmente fallar en
cumplir con los requerimientos de liberación de
ingeniería o con requerimiento específicos del proceso.
Se hace una lista de cada modo de falla potencial para la
operación en particular; para identificar todos los posibles
modos de falla, es necesario considerar que estos pueden caer
dentro de una de cinco categorías:

Falla Total
Falla Parcial
Falla Intermitente
Falla Gradual
Sobrefuncionamiento

Efectos de falla
potencial.

El siguiente paso
del proceso de AMEF, luego de definir la función y los modos
de falla, es identificar las consecuencias potenciales del modo
de falla; ésta actividad debe de realizarse a través de
la tormenta de ideas y una vez identificadas estas consecuencias,
deben introducirse en el modelo como efectos.

Se debe asumir que
los efectos se producen siempre que ocurra el modo de falla. El
procedimiento para Consecuencias Potenciales es aplicado para
registrar consecuencias remotas o circunstanciales, a través
de la identificación de modos de falla adicionales, el
procedimiento es el siguiente:

Se comienza con un
modelo de falla (MF-1), y una lista de todas sus consecuencias
potenciales

Separar aquellas
consecuencias que se asumen como resultado siempre que MF-1
ocurra, éstas se identifican como efectos MF-1

Se escriben modos
de falla adicionales para las consecuencias restantes
(consecuencias que pudiesen resultar si MF-1 ocurre, dependiendo
de las circunstancias bajo las cuales ocurra). Los nuevos modos
de falla implican que las consecuencias inusuales ocurrirán
al incluir las circunstancias bajo las cuales ocurren.

Separar las
consecuencias que se asume resultarán siempre que los modos
de falla y sus circunstancias especiales ocurran; éstas se
deben identificar como efectos de los modos de fallas
adicionales.

Severidad.

El primer paso
para el análisis de riesgos es cuantificar la
severidad de los efectos, éstos son evaluados en una
escala del 1 al 10 donde 10 es
lo más severo. A continuación se presentan las tablas
con los criterios de evaluación para proceso y
para diseño:

Características especiales.

El AIAG define una
característica especial del producto como un producto
característico para cuál razonablemente anticipó
la variación podría afectar perceptiblemente una
seguridad o la conformidad del producto con estándares o
regulaciones gubernamentales, o es probable afectar
perceptiblemente la satisfacción de cliente con un producto.
Ford Motor Company divide características especiales en dos
categorías: Características críticas y
características significativas

Las
características críticas son definidas por Ford como
producto o requisitos del proceso que afecten conformidad con la
regulación del gobierno o la función segura del
producto, y que requieren acciones o controles especiales.
En un diseño AMEF, se consideran las características
críticas del potencial. Una característica crítica potencial existe
para cualquier clasificación de la severidad mayor que o el
igual a 9. En el proceso AMEF, se refieren como
características críticas reales. Cualquiera
característica con una severidad de 9 o 10 que requiera un
control especial asegurar la detección es una
característica crítica. Los ejemplos del producto o de
los requisitos del proceso que podrían ser
características críticas incluyen dimensiones,
especificaciones, pruebas, secuencias de ensamblaje, los
útiles, los empalmes, los esfuerzos de torsión, las
autógenas, las conexiones, y los usos
componentes.

Las acciones o los
controles especiales necesarios para resolver estos requisitos
pueden implicar la fabricación, ensamblaje, un surtidor,
envío, el vigilar, o examen.

Las
características significativas requieren controles
especiales porque son importantes para la satisfacción de
cliente. Los grados de la severidad entre 5 y 8 se juntaron con
una ocurrencia que clasificaba mayor de 3 indican
características significativas. En un diseño AMEF, son
potenciales Características Significativas. En el proceso
AMEF, si un control especial se requiere para asegurar la
detección entonces una característica significativa
real existe. Las compañías no han estandardizado un
método para agrupar y denotar características
especiales del producto. La nomenclatura y la notación
variarán.

Causas de fallas
potenciales.

Luego de que los
efectos y la severidad han sido listadas, se deben de identificar
las causas de los modos de falla.

En el AMEF de
diseño, las causas de falla son las deficiencias del
diseño que producen un modo de falla. Para el AMEF de
proceso, las causas son errores específicos descritos en
términos de algo que puede ser corregido o
controlado.

Ocurrencia.

Las causas son
evaluadas en términos de ocurrencia, ésta se define
como la probabilidad de que una causa en particular ocurra y
resulte en un modo de falla durante la vida esperada del
producto, es decir, representa la remota probabilidad de que el
cliente experimente el efecto del modo de falla.

EL valor de la ocurrencia se
determina a través de las siguientes tablas, en caso de
obtener valores intermedios se asume
el superior inmediato, y si se desconociera totalmente la
probabilidad de falla se debe asumir una ocurrencia igual a
10.

Controles
actuales.

Los controles
actuales son descripciones de las medidas que previenen que
ocurra el modo de falla o detectan el modo de falla en caso de
que ocurran. Los controles de diseño y proceso se agrupan de
acuerdo a su propósito:

Tipo 1: Estos
controles previenen la causa o el modo de falla de que ocurran, o
reduce su ocurrencia
Tipo 2: Estos controles detectan la causa del modo de falla y
guían hacia una acción correctiva
Tipo 3: Estos controles detectan el modo de falla antes de que el
producto llegue al cliente

Detección.

La detección
es una evaluación de la probabilidades de que los controles
del proceso propuestos (listados en la columna anterior) detecten
el modo de falla, antes de que la parte o componente salga de la
localidad de manufactura o ensamble.

No es probable que
verificaciones de control de calidad al azar detecten la
existencia de un defecto aislado y por tanto no resultarán
en un cambio notable del grado de
detección. Un control de detección válido es el
muestreo hecho con bases
estadísticas.

NPR

El número de
prioridad de riesgo (NPR) es el producto matemático de la
severidad, la ocurrencia y la detección, es
decir:

NPR = S * O * D

Este valor se
emplea para identificar los riesgos mas serios para buscar
acciones correctivas.

Acción (es)
recomendada (s).

Cuando los modos
de falla han sido ordenados por el NPR, las acciones correctivas
deberán dirigirse primero a los problemas y puntos de mayor
grado e ítemes críticos. La intención de cualquier
acción recomendada es reducir los grados de ocurrencia,
severidad y/o detección. Si no se recomienda ninguna
acción para una causa específica, se debe indicar
así.

Un AMEF de proceso
tendrá un valor limitado si no cuenta con acciones
correctivas y efectivas. Es la responsabilidad de todas las
actividades afectadas el implementar programas de seguimiento
efectivos para atender todas las recomendaciones.

Área/individuo responsable y fecha
de terminación (de la acción recomendada)

Se registra el
área y la persona responsable de la
acción recomendada, así como la fecha meta de
terminación.

Acciones tomadas.

Después de
que se haya completado una acción, registre una breve
descripción de la acción actual y fecha efectiva o de
terminación.

NPR resultante.

Después de
haber identificado la acción correctiva, se estima y
registra los grados de ocurrencia, severidad y detección
finales. Se calcula el NPR resultante, éste es el producto
de los valores de severidad,
ocurrencia y detección.

El ingeniero en
proceso es responsable de asegurar que todas las acciones
recomendadas sean implementadas y monitoreadas adecuadamente. El
AMEF es un documento viviente y deberá reflejar siempre el
último nivel de diseño.

Secuencia
de procedimientos para la elaboración del AMEF

Una vez
identificados los elementos del AMEF, es necesario conocer
cómo se debe llevar a cabo, es decir, el orden lógico
que deben de llevar las operaciones; esta secuencia se expresa
mejor a través del flujograma presentado a
continuación.

Cabe Destacar que
previamente se debe de haber definido al equipo responsable para
la ejecución del AMEF, así como también se debe
realizar un análisis previo para la recolección de
datos.

El Papel Del Amef
En Los Sistemas De Calidad

Se pueden
considerar como los objetivos principales de cualquier sistema de
calidad, la prevención y la solución de
problemas.

Para la
prevención de problemas los sistemas de calidad emplean el
Despliegue de la Función Calidad (QFD), el Análisis del
Árbol de Falla (FTA), el Análisis de Árbol de
Falla Reverso (RFTA), la Planeación de la Calidad del
Producto Avanzada (APQP) y el AMEF, éste último es
empleado tanto de manera directa como indirecta a través de
la APQP y del Diseño de Experimentos (DOE), el cual es un
elemento importante para la prevención y la solución de
problemas; en cuanto a ésta última los sistemas de
calidad utilizan principalmente el Mejoramiento Continuo, el
Sistema Operativo de Calidad
(QOS), las ocho disciplinas para la solución de problemas
(8D) y el Plan de Control, cuya elaboración requiere
directamente del AMEF, de herramientas de Control Estadístico de
Proceso (SPC) y la consideración de las características
especiales establecidas a través del AMEF.

Relación Del
Amef Con Las Normas Iso 9000

Las normas
ISO 9000 solo definen
directrices y modelos, no indican procedimientos a ser
implementados ni las estrategias correspondientes que
deberán ser definidas por cada empresa.

La serie

ISO 9000 es especialmente aplicable cuando es necesario
comprobar al cliente, como requisito contractual, que están
siendo considerados un conjunto de parámetros de calidad
previamente establecidos. En estos casos, el cliente exige
contractualmente la comprobación de la calidad, no sólo
del proyecto de desarrollo.

Entre los
requerimientos establecidos en la norma 9000:2000 se hace
referencia al control de diseño y al control del proceso, en
sus cláusulas se establece como requisito la
verificación de los mismos incluyendo un análisis de
fallas y de sus correspondientes efectos.

Esta
verificación debe confirmar que los datos resultantes del
proyecto cumplen las exigencias establecidas, a través de
actividades de control de proyecto, tales como la
realización y registro del análisis
crítico de proyecto. El AMEF puede ser considerado
particularmente como uno de los métodos mas útiles y
eficientes para tal fin.

Bibliografía

Análisis De Fallas. Horacio
Helman y Paulo Pereira. Escuela de Ing. De UFMG. Brasil 1995.
Manual AMEF Ford Motor Company. 1991
www.fmeca.com

Moreno Luis, Diego
Armando

UANE

Campus Piedras Negras

Calidad

Piedras Negras
Coahuila

11 de Septiembre de
2005