Cómo hacer un Análisis del Modo y Efecto de Fallas AMEF

Toda acción que realizamos esta sujeta a un grado de incertidumbre, de ahí que conlleve a un riesgo. Ya hemos mencionado que riesgo es el efecto de la incertidumbre y ese efecto bien puede ser positivo (algunos le llaman oportunidad) o negativo.

Existen varias herramientas para la gestión de riesgos y una de esas es el análisis del modo y efecto de fallas.

Hoy hablaremos del concepto de AMEF, sus beneficios y desventajas, qué tipos de AMEF existen y cómo se hace, incluyendo las etapas que lo componen. Por supuesto, incluiremos un ejemplo práctico que te guiará luego a que tu logres tu propio Análisis modal de fallos y efectos.

¡Empezamos!

Qué es el análisis del modo y efecto de fallas

También conocido por sus siglas AMEF, o del ingés FMEA (Failure Mode and Effects Analysis), el análisis del modo y efecto de fallas se define como un procedimiento para la detección de riesgos a partir del análisis de fallas potenciales, lo que permite la implementación de acciones que eviten que las fallas se presenten y se mejore la calidad.

Y si el concepto aun no te queda claro, prueba a descomponer cada palabra:

Por ende, AMEF responde a las preguntas: ¿Cómo puede fallar el sistema, producto o proceso? ¿Qué ocurre después?

Ventajas y desventajas del análisis AMEF

Siendo una de tantas técnicas para la gestión de riesgos y mejora de la calidad, podemos diferenciarla por las ventajas y desventajas que presente frente a otras.

Existen muchas beneficios y ventajas del análisis AMEF, pero creo que todas encajan en las siguientes 4:

• Aumenta la efectividad de los procesos: logra el objetivo con menos recursos.
• Reduce los costos de mantenimiento y los asociados a los errores.
• Mejora la satisfacción del cliente al evitar que reciba productos o servicios defectuosos o que no cumplen sus requisitos.
• Mantiene el conocimiento de la empresa al ser un método documentado.

Como ves, son ventajas bastante importantes. De ahí que sea ampliamente utilizado para la implementación de sistema de gesión de continuidad de negocio (ISO 22301) o sistema de gestión de calidad (ISO 9001), por mencionar solo dos.

Otros autores han señalado desventajas del AMEF, aunque yo prefiero llamarlas limitaciones, algunas de ellas muy técnicas. Hu-Chen en su libro resume muchas de ellas al mencionar que:

• Las clasificaciones basadas en los factores de severidad, ocurrencia y detección tienen una misma ponderación, lo que puede conllevar a que un modo de fallo que por ejemplo, presenta una alta severidad, tenga un NPR más bajo, sin importar que debería ser prioridad para ejecutar las acciones correctivas dada la severidad del fallo.
• El éxito del análisis de modo y efecto de fallas está dado por la experiencia y conocimiento de los miembros sobre el producto, proceso o sistema que se analiza.
• Pueden generarse NPR con el mismo valor a pesar de tener diferentes combinaciones de severidad, ocurrencia y detección.
• El cálculo matemático de NPR es sensible a la variación en la severidad, ocurrencia y detección.
• El NPR se limita a los riesgos asociados a la seguridad y no considera otros factores de riesgos como los económicos.

Tipos de AMEF

Según el enfoque de aplicación del Análisis modal de fallos y efectos, existen diferentes tipos de AMEF. Ya hemos mencionado que la metodología AMEF se puede aplicar sobre un proceso, producto o sistema.

AMEF de Sistema (SFMEA)

Software Failure Mode and Effect Analysis. La S que va al inicio del acrónimo es diciente. Es un análisis dirigido a prevenir las posibles fallas en el desarrollo de software asegurándose que los diferentes componentes (funciones, interfaz de usuario, mantenimiento, etc) sean compatibles y funcionen como se espera.

AMEF de Diseño (DFMEA)

Design Failure Mode and Effects Analysis. Prefiero llamarlo AMEF de producto. El análisis está dirigido a identificar los riesgos en un diseño nuevo o modificación de un producto o servicio.

AMEF de Proceso (PFMEA)

Process Failure Mode and Effects Analysis. Examina cada etapa de un proceso para identificar los riesgos y fallos desde diferentes fuentes, las más comunes, las famosas M (Mano de obra, materiales, maquinaria, medición, medio ambiente) de las que ya hemos hablando en Ingenio Empresa aquí.

Cómo hacer un AMEF

No existen etapas definidas para realizar un AMEF o un número específico de pasos. La metodología varía según el autor pero todas se basan en lo mismo y conducen a lo mismo.

Abordaremos un ejemplo AMEF a través de un proceso de fabricación de libros.

Paso 1: Objeto de aplicación e información previa

No podemos intervenir un sistema, proceso o producto sin tener información previa, por ejemplo diagramas, especificaciones, planos de diseño, etc. En este paso debemos contar con un mapeo de las actividades que se realizan en caso de ser un proceso o producto, o las partes en caso de que sea un sistema. La cantidad de información varía de acuerdo a la complejidad del objeto de aplicación y la etapa en que se encuentra.

Por ejemplo, puede ser necesaria más información en la fabricación de un nuevo modelo de lavadora que la modificación de una existente, ya creada y comercializada.

Otro ejemplo: En un proceso ya establecido, será necesario tener mapeadas o diagramadas las actividades que lo componen. Herramientas ya implementadas como diagrama de flujo, SIPOC o cursograma serán muy útiles para empezar.

Nota: Con objeto de aplicación me refiero al sistema, producto o proceso al que se le aplica un AMEF.

Siguiendo con nuestro ejemplo del proceso de fabricación de libros:

Paso 2: Conformación del equipo

No podremos realizar un análisis AMEF sin contar con un equipo que tenga conocimiento del objeto de aplicación.

No es necesario que todo el equipo tenga conocimiento de AMEF si existe un líder del equipo, lo que es recomendado. Este líder será la persona que guié las reuniones y documente el análisis, por lo tanto su conocimiento en la metodología debe ser profundo.

Puede ser necesario que el equipo cuente con diferentes perfiles según la etapa del objeto de aplicación y la experiencia que se tiene con él. Por ejemplo, personal operativo para la fabricación de un producto lácteo y personal logístico para su transporte. Contar con personal que tiene contacto con el cliente puede ser útil también, según el caso.

Paso 3: Descripción de los ítems

La descripción de los ítems a analizar puede ser diferente dependiendo de qué perspectiva utilicemos. Aunque, mi recomendación es utilizarlas todas.

• En la perspectiva de componente tomaremos cada uno de los componentes (valga la redundancia) de la maquina para nuestro análisis AMEF.
• En la perspectiva de factor de fallo trataremos de detectar los fallos según su clasificación. Por ejemplo aquellos que al generarse afectan la salud del cliente o trabajador se clasificarían en fallos asociados al factor salud.
• En la perspectiva de secuencia de actividades, utilizamos el mapeo de actividades para identificar en la trazabilidad del producto o servicio el potencial fallo.

La descripción de los ítems se suele hacer utilizando la secuencia. Utilizar otras perspectivas también es recomendado. Por ejemplo, al analizar el torno, puede que al utilizar una perspectiva de secuencia de actividades se nos escapen potenciales fallos asociados a sus componentes.

Para nuestro ejemplo, utilizaremos la secuencia de actividades:

Paso 4: Determinar los modos de fallo

En este tipo de análisis, lo que primero se obtiene son los modos de fallo ya ocurridos. Si no están ya documentados, se deben documentar.

El paso siguiente es, desde las diferentes perspectivas del paso 3, identificar los potenciales modos de fallo. Con modos de fallo me refiero a las formas en que un producto, proceso o servicio deja de cumplir los requisitos.

Por ejemplo:

• Un fallo desde la perspectiva de proceso puede ser: Balanza desajustada para peso de material.
• Un fallo desde la perspectiva de producto puede ser: Silla manchada en pata derecha.
• Un fallo desde la perspectiva de sistema es: Caída de software por exceso de peticiones.

Los modos de fallo en el proceso de ejemplo:

Paso 5: Determinar los efectos de los modos de fallo

Para cada uno de los modos de fallo identificados (los potenciales y los ya ocurridos) debemos determinar los efectos que genera. Con efectos me refiero a la consecuencia en el cliente o procesos posteriores.

Por ejemplo:

• Potencial falla: Balanza desajustada para peso de material.
• Efecto potencial: El peso del material no es el acordado con el cliente.

Es importante que al determinar los efectos, nos concentremos en los efectos inmediatos y no los posteriores o catastróficos. Una balanza desajustada podría conducir a la insatisfacción del cliente si el material llega a su domicilio, pero no es el efecto inmediato. El efecto inmediato es que el material no va a pesar lo acordado con el cliente.

Paso 6: Calificación de la severidad

También conocida como gravedad, la severidad usualmente se clasifica en una escala de 1 a10, siendo 1 insignificante y 10 catastrófico.

La siguiente tabla de severidad te puede orientar para asignar una calificación:

Es posible que un modo de falla tenga más de un efecto, por lo tanto considera el efecto que mayor severidad genera.

Para nuestro ejemplo:

Paso 7: Determinación de las causas

Para cada una los modos de fallo, debemos determinar las causas que la generan. Herramientas de análisis de causas como Diagrama de Ishikawa, Pareto o 5 Por Qué serán muy útiles.

Este paso es muy importante porque, al encontrar la causa por la cual se presentan los riesgos potenciales, será más probable que la actividad genere buenos resultados.

Las causas del ejemplo de AMEF que venimos abordando:

Paso 8: Calificación de la ocurrencia

Ahora determinamos el índice de ocurrencia o frecuencia, que no es más que la estimación probabilidad de que ocurra un fallo por la causa anotada. Al igual que la severidad, la ocurrencia se suele clasificar en una escala del 1 al 10, siendo 1 muy improbable y 10 inevitable.

Una guía para la calificación de la ocurrencia es:

La ocurrencia traída al ejemplo que estamos tratando:

Paso 9: Identificar los controles

A partir de las causas ya anotadas, ahora identificamos los controles. Con controles me refiero a los procedimientos, acciones, mecanismos o pruebas que actualmente se emplean para evitar que las fallas se generen y lleguen al cliente o a procesos cliente.

Los controles pueden estar dirigidos a 1) detectar el fallo después de ocurrido pero antes de que llegue al cliente, 2) evitar que la causa se genere o 3) reducir  la probabilidad de que la causa ocurra.

Para nuestro ejemplo:

Paso 10: Calificación del grado de detección del control

Ahora asignamos el grado de detección a cada control, es decir que vamos a estimar qué tan bien los controles identificados pueden detectar una causa o su modo de falla después de generada pero antes de que llegue al cliente. También se califica en una escala que va de 1 a 10, siendo 1 un control en el que se tiene certeza de que se detectará la falla y 10 un control con certeza de que NO se detectará.

En una imagen:

En la siguiente imagen adjunto el grado de detección de los controles:

Paso 11: Calcular el número prioritario de riesgo (NPR)

El número prioritario de riesgo se obtiene al multiplicar el grado de severidad, ocurrencia y detección.

NPR = Grado de severidad * Grado de ocurrencia * Grado de detección

El Número de Prioridad de Riesgo se cálculo para priorizar los modos de fallos y sus causas. Si te fijas en nuestro ejemplo, los modos de fallo que mayor NPR alcanzan son error en la digitación y atascamiento de papel.

Paso 12: Toma de Acciones

El último paso consiste en la toma de acciones. Estas acciones pueden estar dirigidas a cambiar el diseño o proceso en aras de reducir la severidad o la ocurrencia. También pueden ser controles adicionales para aumentar el grado de detección. Dicho de otra forma, las acciones pueden enfocarse en las fallas, las causas o los controles.

La eficacia de las acciones dependen en gran parte de su planificación. Aquí es cuando herramientas como 5W + 2H nos dan la mano. Como mínimo deberíamos definir:

• Qué se va a hacer
• Responsables
• Plazos
• Recursos requeridos
• Lugares

No obstante, no es necesario detallar todo esto en el documento AMEF. Con solo incluir qué se va a hacer es suficiente.

Paso 13: El nuevo NPR

Cada vez que se implementa una acción, es conveniente calcular el nuevo NPR para determinar si la acción fue eficaz. Decimos que una acción ha sido eficaz cuando se logra el resultado por el cual se apertura. Por lo tanto, si el NPR se reduce, la acción es eficaz.

Ejemplo de AMEF

Con todo esto realizado, el proceso de fabricación de libros que utilizamos como ejemplo de análisis de modo y efecto de falla tiene el siguiente aspecto:

En qué momento realizar un análisis AMEF

El análisis de modo y efecto de fallas solo requiere voluntad para ser utilizado. Es un análisis que se actualiza de manera dinámica donde se aplica, por lo que no  existe un momento específico para hacer un AMEF. 

No obstante, existen escenarios bajo los cuales es conveniente utilizar esta herramienta, por ejemplo:

• Implementación de sistemas de gestión que requieren análisis de riesgos.
• Por requerimientos de los clientes, por ejemplo, cuando necesitan que se garantice la continuidad de un servicio.
• Diseño de nuevos productos, servicios, procesos o software.
• Reiterados errores en un proceso de producción o prestación de un servicio.
• Programas de mantenimiento.
• Documentación de procesos.

Descargar formato con ejemplo de AMEF

Haz click aquí para descargar el formato construido para realizar el ejemplo de Análisis del modo y efecto de fallas

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Fuente:

Liu, Hu-Chen. (2016). FMEA: Using Uncertainty Theories and MCDM Methods. Springer SIngapore, ed 1.

Neufelder, A. M. (2010). Software Failure Modes Effects Analysis Overview. Recuperado el 25 de julio de 2020, de http://www.softrel.com/fmea%20overview.pdf

Bellovi, M. (2004). NTP 679: Análisis modal de fallos y efectos. AMFE. Recuperado el 25 de julio de 2020, de https://www.insst.es/documents/94886/326775/ntp_679.pdf/3f2a81e3-531c-4daa-bfc2-2abd3aaba4ba

Zuñiga Rodríguez, A. (31 de enero de 2018). Análisis de Modos de Fallo y sus Efectos AMFE: enfoques para mejorar la priorización de los modos de falla. Recuperado el 25 de julio de 2020, de http://planetrams.iusiani.ulpgc.es/?p=2940&lang=es