- Reseña
Histórica - Requerimientos para la elaboración
de un AMEF - Beneficios del
AMEF - ¿Qué es AMEF
? - Formato
y elementos del AMEF - Características
especiales - Secuencia de procedimientos para la
elaboración del AMEF - Conclusión
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.
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.
Para hacer un AMEF se requiere los 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.
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.
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
6. 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 les presentare las
tablas con los criterios de evaluación
para proceso y para diseño:
Efecto | Criterios: Severidad del efecto para | Fila | |
Alerta peligrosa | El incidente afecta la operación segura | 10 | |
– peligroso; con alarma | El incidente afecta la operación segura | 9 | |
Muy Arriba | El producto es inoperable con pérdida de | 8 | |
Alto | El producto es operable, pero en el nivel | 7 | |
Moderado | El producto es operable, pero el item(s) de la | 6 | |
Bajo | El producto es operable a un nivel reducido de | 5 | |
Muy Bajo | La mayoría de los clientes notan los defectos. | 4 | |
De menor importancia | Los clientes medios | 3 | |
Muy De menor importancia | El ajuste y el final o el chirrido y el item del | 2 | |
Ninguno | Ningún efecto | 1 | |
Tabla 1. | Criterios de la evaluación y sistema de |
Efecto | Criterios: Severidad del efecto para | Fila | |
– peligroso; sin alarma | Puede poner en peligro al operador del | 10 | |
– peligroso; con alarma | Puede poner en peligro al operador del | 9 | |
Muy Arriba | Interrupción importante a la cadena de | 8 | |
Alto | Interrupción de menor importancia a la | 7 | |
Moderado | Interrupción es de menor importancia a la | 6 | |
Bajo | Interrupción es de menor importancia a la | 5 | |
Muy Bajo | Interrupción es de menor importancia a la | 4 | |
De menor importancia | Interrupción es de menor importancia a la | 3 | |
Muy De menor importancia | Interrupción es de menor importancia a la | 2 | |
Ninguno | El modo de fallo no tiene ningún | 1 | |
Vector 2. | Criterios de la evaluación y sistema de |
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.
Probabilidad del incidente | Porcentajes de averías | Fila | |
Muy Arriba: El incidente es casi | 1 en 2 ³ | 10 | |
1 en 3 | 9 | ||
Alto: Incidentes repetitivos | 1 en 8 | 8 | |
1 en 20 | 7 | ||
Moderado: Incidentes ocasionales | 1 en 80 | 6 | |
1 en 400 | 5 | ||
1 de 2000 | 4 | ||
Bajo: Relativamente pocos incidentes | 1 en 15.000 | 3 | |
1 en 150.000 | 2 | ||
Telecontrol: El incidente es | 1 en 1.500.000 £ | 1 | |
Vector 3. | Criterios de la evaluación y sistema de |
Probabilidad del incidente | Incidente Tarifas | Pk de C | Fila | |
Muy Arriba: El incidente es casi | 1 en 2 ³ | < 0,33 | 10 | |
1 en 3 | 0,33 ³ | 9 | ||
Alto: Asociado generalmente a los procesos | 1 en 8 | 0,51 ³ | 8 | |
1 en 20 | 0,67 ³ | 7 | ||
Moderado: Asociado generalmente a los procesos | 1 en 80 | 0,83 ³ | 6 | |
1 en 400 | 1,00 ³ | 5 | ||
1 de 2000 | 1,17 ³ | 4 | ||
Bajo: Los incidentes aislados se asociaron a | 1 en 15.000 | 1,33 ³ | 3 | |
Muy Bajo: Solamente los incidentes aislados se | 1 en 150.000 | 1,50 ³ | 2 | |
Telecontrol: El incidente es | 1 en 1.500.000 £ | 1,67 ³ | 1 | |
Vector 4. | Criterios de la evaluación y sistema de |
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.
Detección | Criterios: Probabilidad de la detección | Fila | |
Incertidumbre Absoluta | El control del diseño no detecta una | 10 | |
Muy Alejado | La probabilidad muy alejada de que el control | 9 | |
Alejado | La probabilidad alejada de que el control del | 8 | |
Muy Bajo | La probabilidad muy baja el control del | 7 | |
Bajo | La probabilidad baja el control del | 6 | |
Moderado | La probabilidad moderada de que el control del | 5 | |
Moderadamente Alto | La probabilidad moderado alta de que el control | 4 | |
Alto | La alta probabilidad de que el control del | 3 | |
Muy Alto | La probabilidad muy alta de que el control del | 2 | |
Casi Seguro | El control del diseño detectará | 1 | |
Vector 5. | Criterios de la evaluación y sistema de |
Detección | Criterios: Probabilidad de la detección | Fila | |
Casi Imposible | Ninguno de los controles disponibles detectar | 10 | |
Muy Alejado | Los controles actuales tienen una probabilidad | 9 | |
Alejado | Los controles actuales tienen una probabilidad | 8 | |
Muy Bajo | Los controles actuales tienen una probabilidad | 7 | |
Bajo | Los controles actuales tienen una probabilidad | 6 | |
Moderado | Los controles actuales tienen una probabilidad | 5 | |
Moderadamente Alto | Los controles actuales tienen una probabilidad | 4 | |
Alto | Los controles actuales tienen una alta | 3 | |
Muy Alto | Los controles actuales tienen una probabilidad | 2 | |
Casi Seguro | Controles actuales detectan casi seguros al modo o a la causa de fallo. Los | 1 | |
Vector 6. | Criterios de la evaluación y sistema de |
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.
8.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 deberan 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.
Mediante la realización del presente informe, se
establece la gran importancia y el alcance de los beneficios que
proporciona el Análisis de Modo y Efectos de Falla
Potencial como una herramienta para examinar todas las formas en
que un producto o proceso pueda fallar; además se hace una
revisión de la acción que debe tomar para minimizar
la probabilidad de falla o el efecto de la misma.
Dado que para la mayoría de los productos y
procesos no es económico llevar a cabo el AMEF para cada
componente, se hace necesaria la realización de los
elementos críticos que deben ser sometidos al
mismo.
Aunque el AMEF es muy valioso como una técnica de
advertencia temprana, la prueba definitiva viene dado por el uso
del producto por parte del cliente.
Sin embargo la experiencia de campo llega demasiado
tarde, y es aquí donde resalta la importancia de que
ésta sea precedida por el AMEF para que las empresas
puedan simular el uso de sus productos y procesos en el campo de
trabajo.
Armando Hidalgo Mascorro