Análisis del modo y efecto de falla potencial

Análisis del modo y efecto
de falla potencial “cuarta
edición”
Elaborado Por: Antonio M. González R.
Abril 2009.
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INDICE
Introducción........................................................................................................ 3
Descripción General del Curso........................................................................... 4
CAPITULO I: Directrices Generales ................................................................... 5
CAPÍTULO II: Descripción General: Estrategia, Planificación y Ejecución......... 9
CAPÍTULO III: AMEF de Diseño ...................................................................... 16
CAPÍTULO IV: AMEF de Proceso .................................................................... 59
Bibliografía ....................................................................................................... 93
Anexos ............................................................................................................. 94
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INTRODUCCIÓN
El AMEF “Cuarta Edición” es un manual de referencia para ser utilizado por los
proveedores de Chrysler LLC, Ford Motor Company y General Motors Corporation
como una guía para ayudarles en el desarrollo de los AMEFs de Diseño y Proceso.
El manual no define los requisitos, sino que está destinado a aclarar los aspectos
relativos al desarrollo técnico de los AMEFs. Este manual se ajusta a SAE J1739.
Resumen de los Cambios
ƒ
El formato utilizado está destinado a facilitar la lectura.
ƒ
Se han proporcionado otros ejemplos para mejorar la utilidad del manual.
ƒ
Refuerzo de la necesidad de apoyo gerencial.
ƒ
Definir y fortalecer la comprensión de la vinculación entre DFMEA y PFMEA; así
como, la definición de los vínculos con otras herramientas.
ƒ
Mejoras en las tablas con los grados de Severidad, Ocurrencia y Detección.
ƒ
Introducción de métodos alternativos que se están aplicando en la industria.
ƒ
Se sugiere que el NPR no sea utilizado como el principal medio para evaluar el
riesgo. La necesidad de mejora ha sido revisada que incluye un método adicional.
Se aclara que el uso de umbrales en NPR en una práctica que no es
recomendable.
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DESCRIPCIÓN GENERAL DEL CURSO
Denominación del Curso: Análisis del Modo y Efecto de Falla Potencial “Cuarta
Edición”.
Objetivo General:
Promover la prevención de defectos para asegurar la satisfacción del cliente.
Objetivos Específicos:
ƒ
Explicar las directrices del Análisis del Modo de Falla Potencial AMEF como
metodología para garantizar la calidad del producto.
ƒ
Describir las estrategias, planificación y ejecución del Análisis del Modo Potencial
AMEF.
ƒ
Reconocer y evaluar los modos de falla potencial y las causas asociadas con el
proceso de manufactura, con el fin de identificar las acciones que podrán eliminar
o reducir su oportunidad de ocurrencia.
Dirigido a:
Personal responsable del diseño y desarrollo del producto o diseño y desarrollo del
proceso de manufactura.
Duración: 16 horas.
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CAPÍTULO I
DIRECTRICES GENERALES
El Análisis del Modo y Efecto de Falla Potencial “AMEF” es una metodología analítica
utilizada para garantizar que los posibles problemas han sido considerados y
dirigidos en el proceso de
Planificación Avanzada de la Calidad del Producto
“APQP”. Su resultado más visible es la documentación de los conocimientos
colectivos de los equipos multidisciplinarios.
Parte de la evaluación y el análisis es la evaluación del riesgo. El punto importante es
que la discusión se lleva a cabo en relación con el diseño (producto o proceso), la
revisión de las funciones y cualquier cambio en su aplicación; así como, el
consiguiente riesgo potencial de falla. Cada AMEF deberá velar por que se preste
atención a cada uno de los componentes dentro del producto o ensamble. Se deberá
dar prioridad a los componentes y procesos críticos relacionados con la seguridad.
Uno de los factores más importantes de la implementación exitosa de un programa
del AMEF, es el tiempo. Esto quiere decir, que el AMEF debe ser una acción
“anterior al evento” y no un ejercicio “posterior al hecho”. Para adquirir un mayor
valor, el AMEF debe ser hecho antes de que el modo de falla de un producto o
proceso haya sido inconsistentemente incorporado en el producto o proceso. El
tiempo empleado en hacer bien un AMEF, cuando los cambios de producto y/o
proceso son implementados fácil y económicamente, aliviará una crisis de cambios
posteriores. Un AMEF puede reducir o eliminar la oportunidad de implementar un
cambio correctivo que podría ocasionar un problema aún más grande.
El AMEF de Diseño deberá iniciarse en las primeras etapas del diseño del producto y
el AMEF de Proceso deberá iniciarse antes de desarrollar y comprar el herramental o
equipos para producción. El AMEF se desarrolla a lo largo de cada etapa del diseño
y desarrollo del producto y del proceso de fabricación; además, puede utilizarse
también en la resolución de problemas. El AMEF también puede aplicarse en los
procesos no productivos. Por ejemplo, el AMEF se podría utilizar para analizar el
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riesgo en un proceso de administración o la evaluación de un sistema de seguridad.
En general, el AMEF se aplica a las fallas potenciales en el diseño de productos y
procesos de fabricación donde los beneficios son claros y potencialmente
significativos.
IMPACTO EN LA ORGANIZACIÓN
El AMEF es una actividad importante dentro de cualquier empresa. Debido a que el
AMEF es desarrollado con un enfoque multidisciplinario, su aplicación debe estar
bien planificada para que sea efectiva. Este proceso puede tardar un tiempo
considerable y la asignación de recursos necesarios es vital. Es importante para el
desarrollo del AMEF la asignación de un propietario y el compromiso de la alta
gerencia. El enfoque para la implementación variará en función del tamaño y la
estructura de la empresa en cuestión; sin embargo, los principios serán los mismos:
ƒ
El alcance cubre los AMEF elaborados por la organización y por los proveedores.
ƒ
Incluye AMEF de Diseño y AMEF de Proceso, si aplica.
ƒ
Considera el AMEF como parte integral del proceso APQP.
ƒ
Forma parte de las revisiones técnicas de ingeniería.
ƒ
Forma parte de aprobación final.
El AMEF debe ser desarrollado por un equipo multifuncional. El tamaño del
equipo dependerá tanto de la complejidad del diseño y como del tamaño de la
organización.
Los
miembros
del
equipo
necesitan
tener
conocimientos
especializados pertinentes, tiempo disponible y autoridad sancionada por la
dirección. Deberá aplicarse un amplio programa de capacitación, el cual incluya:
ƒ
Visión general para la alta gerencia.
ƒ
Formación para los usuarios.
ƒ
Desarrollo de proveedores.
ƒ
Capacitación del facilitador.
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En última instancia, la dirección tiene la responsabilidad y propiedad para el
desarrollo y el mantenimiento de los AMEF’s.
EXPLICACIÓN DEL AMEF
Los AMEF’s son una parte integral de la gestión de riesgos y apoyan la mejora
continua. En consecuencia, el AMEF se convierte en una parte clave del desarrollo
del producto y proceso. El proceso de Planificación Avanzada de la Calidad del
Producto (APQP) identifica cinco áreas generales de atención:
ƒ
Planificación y Definición del Programa.
ƒ
Diseño y Desarrollo del Producto.
ƒ
Diseño y Desarrollo del Proceso.
ƒ
Validación del Producto y Proceso.
ƒ
Retroalimentación, Evaluación y Acciones Correctivas.
El manual de referencia APQP muestra DAMEF’s como una actividad del
cronograma de desarrollo para la etapa de Diseño y Desarrollo del Producto y
PAMEF’s como una actividad del cronograma de desarrollo para la etapa de Diseño
y Desarrollo del Proceso. El desarrollo de cualquiera DAMEF o PAMEF es un
proceso que ayuda a guiar a los equipos en el desarrollo de productos y procesos
que cumplan con las expectativas.
El análisis AMEF no debe considerarse un acontecimiento único, sino un
compromiso a largo plazo que complementa el desarrollo del producto y proceso
para garantizar que se evalúen las fallas potenciales y se tomen medidas para
reducir su riesgo.
Un aspecto clave para la mejora continua son las lecciones aprendidas del pasado
que a menudo se captura en los AMEF’s. Es aconsejable que las organizaciones
saquen provecho a los análisis previos realizados con diseños de producto y proceso
similares, para su uso como punto de partida en el próximo programa y/o aplicación.
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El lenguaje utilizado en los AMEF’s debe ser lo más específico posible al describir un
tema (por ejemplo, modo de falla, o causa) y no extender o extrapolar más allá del
nivel de comprensión del equipo en relación a los posibles efectos de la falla.
Declaraciones claras, terminología concisa y enfoque en los efectos reales son
fundamentales para la adecuada identificación y mitigación de riesgos.
SEGUIMIENTO Y MEJORA CONTINUA
La necesidad de tomar acciones correctivas y preventivas efectivas, con un
apropiado seguimiento de esas acciones, no puede ser sobrentendida. Las acciones
deberán ser comunicadas a todas las áreas afectadas. Un AMEF pensado con
detenimiento y bien desarrollado tendrá un valor limitado si carece de acciones
correctivas y/o preventivas efectivas.
El líder del equipo 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, así como
las últimas acciones relevantes, incluyendo aquellas que sucedan después del inicio
de la producción. El líder del equipo tiene varios medios para asegurar que las
inquietudes han sido identificadas y las acciones recomendadas han sido
implementadas, entre los cuales se incluyen los siguientes:
ƒ
Revisando diseños, procesos, planos y especificaciones.
ƒ
Confirmando la incorporación de cambios en la documentación del diseño,
ensamble y proceso de manufactura.
ƒ
Revisando los AMEF’s de Diseño y/o Proceso, AMEF para aplicaciones
especiales y Planes de Control.
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CAPÍTULO II
DESCRIPCIÓN GENERAL:
ESTRATEGIA, PLANIFICACIÓN Y EJECUCIÓN
El desarrollo del AMEF, ya sea diseño o proceso, utiliza un enfoque común para
hacer frente a:
ƒ
Falla potencial del producto o proceso por incumplimiento de las expectativas.
ƒ
Posibles consecuencias.
ƒ
Posibles causas del modo de falla.
ƒ
Aplicación de controles actuales.
ƒ
Nivel de riesgo.
ƒ
Reducción de los riesgos.
Antes de iniciar el AMEF, el equipo debe definir el alcance del proyecto y recopilar la
información necesaria para asegurar un proceso de desarrollo eficaz y eficiente.
ESTRUCTURA BÁSICA
El propósito de los formatos AMEF recomendados descritos en este manual consiste
en presentar la información pertinente. Los formatos específicos pueden variar en
función de las necesidades de la organización y los requisitos del cliente.
Fundamentalmente, el formato utilizado deberá contener lo siguiente:
ƒ
Funciones, requisitos y resultados del producto o proceso que se analiza.
ƒ
Modos de falla cuando los requisitos funcionales no se cumplen.
ƒ
Efectos y consecuencias del modo de falla.
ƒ
Posibles causas del modo de falla.
ƒ
Las acciones y controles para hacer frente a las causas del modo de falla, y
ƒ
Acciones para prevenir la repetición del modo de falla.
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Enfoque
No existe un proceso único para el desarrollo del AMEF; sin embargo, hay elementos
comunes que se describen a continuación.
Identificar el Equipo
Como se mencionó anteriormente, el desarrollo del AMEF es responsabilidad de un
equipo multidisciplinario, cuyos miembros abarcan los conocimientos necesarios en
la materia. Esto debería incluir la facilitación de expertos y el conocimiento en AMEF.
Se recomienda un enfoque de equipo en beneficio del proceso de desarrollo del
AMEF para asegurar el aporte y la colaboración de todas las áreas funcionales
afectadas.
El líder del equipo de FMEA debe seleccionar a los miembros del equipo con la
experiencia y la autoridad necesaria. Además de los Ingenieros de Diseño e
Ingenieros de Proceso, los siguientes son ejemplos de recursos adicionales:
Cliente,
Gerente
del
Programa,
Personal
responsable
de
la
integración,
Confiabilidad, Fabricación y Montaje, Embalaje, Logística, Materiales, Calidad,
Análisis Estadístico, Análisis de Ingeniería, Fabricante de Equipo, Mantenimiento,
Operaciones de Servicio, Seguridad, etc.
Definir el Alcance
El alcance establece los límites para el análisis del AMEF. Se define lo que está
incluido y excluido, determinado en función del tipo de AMEF que se está
desarrollando; es decir, un sistema, subsistema o componente. Antes de que el
AMEF pueda comenzar, se deberá determinar claramente lo que será evaluado.
¿Qué exclusión puede ser tan importante como para incluirlo en el análisis? El
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alcance tiene que ser establecido al comienzo del proceso para asegurar el enfoque
y la dirección consecuente.
Lo que sigue puede ayudar al equipo a definir el alcance del AMEF:
ƒ
Función Modelo.
ƒ
Diagramas de Bloque.
ƒ
Diagramas de Parámetros.
ƒ
Diagramas de Interfaces.
ƒ
Diagramas de Flujo del Proceso.
ƒ
Matrices de Interacción.
ƒ
Esquemas.
ƒ
Lista de Materiales.
AMEF de Sistema
Un AMEF de Sistema se compone de diversos subsistemas. Ejemplos de sistemas
son: Sistema de Chasis, Sistema de Tren Motriz, o Sistema de Vestidura Interior, etc.
El objetivo del AMEF de Sistema es hacer frente a todas las interfaces y las
interacciones entre los sistemas, subsistemas, el medio ambiente y el cliente.
AMEF de Subsistema
Un AMEF de Subsistema es un subconjunto de un AMEF de Sistema. Un ejemplo de
un subsistema es el subsistema de suspensión delantera, que es un subconjunto del
sistema de chasis. El objetivo del AMEF de Subsistema es hacer frente a todas las
interfaces y las interacciones entre los componentes del subsistema e interacciones
con otros sistemas o subsistemas.
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AMEF de Componente
Un AMEF de Componente es un subconjunto de un AMEF de Subsistema. Por
ejemplo, las pastillas de freno es un componente del montaje de freno, que es un
subsistema del sistema de chasis.
Definir el Cliente
Hay cuatro clientes más importantes a considerar en el AMEF, todos deben tenerse
en cuenta para el análisis correspondiente:
Usuario final:
La persona u organización que utilizará el producto. El análisis para los AMEF’s que
afectan al usuario final podría incluir, por ejemplo, la durabilidad.
Ensambladoras OEM y plantas de manufactura:
Las localidades donde se realizan las operaciones de fabricación (por ejemplo,
estampado y tren motriz) y el ensamblaje de vehículos. Hacer frente a las interfaces
entre el producto y su proceso de montaje es esencial para un eficaz análisis de los
AMEF’s.
CADENA DE SUMINISTRO:
La localidad del proveedor donde se lleva a cabo la manufactura, fabricación o
ensamblaje de materiales o partes para la producción. Esto incluye la fabricación de
partes para producción y servicio, ensambles y procesos tales como tratamiento
térmico, soldadura, pintura, revestimiento u otros servicios de acabado. Esto puede
ser cualquier operación subsecuente o aguas abajo o un próximo nivel en el proceso
de fabricación.
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ENTES REGULADORES:
Los organismos públicos que definen los requisitos y supervisan el cumplimiento con
la seguridad y especificaciones ambientales que pueden afectar el producto o
proceso. El conocimiento de estos clientes puede ayudar a definir las funciones, los
requisitos y especificaciones más robustas, así como ayuda en la determinación de
los efectos relacionados con los modos de falla.
Identificar Funciones, Requisitos y Especificaciones
Identificar y comprender las funciones, los requisitos y especificaciones pertinentes
para el alcance definido. El propósito de esta actividad es aclarar el tema de la
intención del diseño o la finalidad proceso. Esta ayuda en la determinación del modo
potencial de falla para cada atributo o aspecto de la función.
Identificar Modos de Falla Potencial
El modo de falla se define como la forma o manera en que un producto o proceso
puede dejar de cumplir con la intención de diseño o requisitos del proceso. Se
asume que la falla puede ocurrir, pero no necesariamente ocurrirá. Una descripción
concisa y comprensible de la de la falla es importante, ya que se centra en el
análisis. Los posibles modos de falla deben ser descritos en términos técnicos y no
como un síntoma necesariamente perceptible por el cliente. Un gran número de
modos de falla identificados para un único requisito puede indicar que el requisito
definido no es conciso.
Identificar los Efectos Potenciales
Los efectos potenciales de falla se definen como los efectos del tipo de falla tal como
es percibido por el cliente. Los efectos o el impacto de la falla se describen en
términos de lo que el cliente puede notar o experimentar. El cliente puede ser un
cliente interno, así como el usuario final. La determinación de posibles efectos
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incluye el análisis de las consecuencias de las fallas y/o la gravedad de esas
consecuencias.
Identificar las Causas Potenciales de Falla
Las causas potenciales de falla se definen como una indicación de la forma en que la
falla podría ocurrir, que se describe en términos de algo que puede corregirse o
puede ser controlado. Las causas potenciales de falla pueden ser un indicio de una
debilidad del diseño, la consecuencia es el modo de falla. Existe una relación directa
entre una causa y su consiguiente modo de falla (es decir, si la causa se produce,
entonces el modo de falla se produce). La identificación de la causa del modo de
falla, con suficiente detalle, permite la identificación de controles adecuados y planes
de acción. Si hay múltiples causas, se realiza un análisis separado para cada causa.
Identificar los Controles
Los controles son las actividades para prevenir o detectar la causa de falla o el modo
de falla. En el desarrollo de controles es importante identificar lo que está pasando
mal, por qué y cómo prevenir o detectar. Los controles son aplicables al diseño del
producto o al proceso de fabricación. Los controles basados en la prevención
proporcionan un mayor rendimiento.
Identificación y Evaluación de Riesgos
Uno de los pasos importantes en el AMEF es la evaluación de riesgos. Esto se
evalúa de tres formas: Severidad, Ocurrencia y Detección.
Severidad es una evaluación del nivel de impacto de la falla en el cliente.
Ocurrencia es la frecuencia de la falla, como resultado de una causa específica.
Detección es una evaluación de la efectividad de los controles del producto o el
proceso para detectar la causa o el modo de falla.
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Las organizaciones necesitan entender los requisitos de sus clientes para la
evaluación de riesgos.
Acciones Recomendadas y Resultados
La intención de las acciones recomendadas es la reducción de riesgo global y la
probabilidad de ocurrencia del modo de falla. Las acciones recomendadas incluyen la
reducción de la severidad, ocurrencia y detección. Lo siguiente puede ser usado para
asegurar que las acciones apropiadas sean llevadas a cabo, incluyendo pero no
limitado a:
ƒ
Garantizar que los requisitos de diseño sean alcanzados, incluyendo la
confiabilidad.
ƒ
Revisión de los planos y especificaciones de ingeniería.
ƒ
Confirmando su incorporación en los procesos de manufactura y/o ensamblaje, y
ƒ
Revisando
AMEF’s,
Planes
de
Control
e
Instrucciones
de
Operación
relacionados.
Deberá registrarse la responsabilidad y el tiempo establecido para completar las
acciones recomendadas. Una vez que se cumplan las acciones y se obtengan los
resultados, la actualización de las evaluaciones de severidad, ocurrencia y detección
deberán ser registradas.
RESPONSABILIDAD GERENCIAL
La gerencia es propietaria del AMEF. La gerencia tiene la responsabilidad final de
elegir, asignar los recursos y garantizar un proceso eficaz de gestión del riesgo,
incluyendo el cumplimiento con las fechas establecidas. La Responsabilidad
Gerencial también incluye la prestación de apoyo directo al equipo mediante
revisiones continuas, eliminación de barreras, y la incorporación de lecciones
aprendidas.
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CAPÍTULO III
AMEF DE DISEÑO
El AMEF de Diseño, denominado DFMEA, da soporte al desarrollo del proceso de
diseño para reducir el riesgo de fallas por:
ƒ
Ayudando en la evaluación objetiva un diseño, incluyendo los requisitos
funcionales y alternativas de diseño,
ƒ
Evaluando el diseño inicial en cuanto a requerimientos de manufactura,
ensamble, servicio y reciclaje,
ƒ
Incrementando la probabilidad de que los modos de falla potencial y sus efectos
en el sistema y operación del vehículo, hayan sido considerados en el proceso
de diseño y desarrollo,
ƒ
Ofreciendo información adicional para la planificación de pruebas de diseño y
programas de desarrollo completos y eficientes,
ƒ
Desarrollando una lista de modos de falla potencial jerarquizados de acuerdo a su
efecto sobre el cliente, estableciendo de esta manera un sistema de prioridades
para mejoras al diseño, desarrollo y pruebas de validación,
ƒ
Ofreciendo un formato para recomendar y rastrear acciones que reduzcan
riesgos,
ƒ
Ofreciendo referencias futuras (lecciones aprendidas), para ayudar a analizar
problemas de campo, a evaluar cambios de diseño y a desarrollar diseños
avanzados.
El AMEF de Diseño es un documento viviente y deberá:
ƒ
Iniciarse después de la finalización del concepto de diseño,
ƒ
Ser actualizado continuamente conforme se den cambios a lo largo de las fases
de desarrollo del producto,
ƒ
Estar terminado antes que el diseño sea aprobado y liberado para manufactura.
ƒ
Ser una fuente de lecciones aprendidas para el futuro.
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Definición del Cliente
La definición de "Cliente" que figura en el Capítulo II se aplica a DAMEF. Es
importante identificar correctamente al cliente (s), porque esos conocimientos dirigen
el desarrollo del DAMEF, incluyendo el impacto de la función del diseño.
Enfoque de Equipo
El DAMEF es desarrollado y mantenido por un equipo multidisciplinario, típicamente
el equipo es dirigido por el ingeniero de la fuente responsable del diseño. Se espera
que el ingeniero responsable, busque apoyo de todas las áreas afectadas; tales
como Ensamblaje, Manufactura, Laboratorio de Pruebas, Confiabilidad, Materiales,
Calidad, Servicio y Proveedores, así como también del área de Diseño responsable
del siguiente ensamble superior o inferior, Sistema, Subsistema o Componente.
Consideraciones de Manufactura, Ensamble y Servicio
El AMEF de Diseño deberá incluir todos los posibles modos de falla y las causas que
pueden ocurrir durante la fabricación o el proceso de ensamble que son el resultado
del diseño. Tales modos de falla pueden ser mitigados por cambios en el diseño (por
ejemplo, una característica del diseño impide que una parte pueda ser montada en la
orientación equivocada; es decir, a prueba de error). Cuando no es mitigado durante
el análisis DAMEF, su identificación, efectos y control deberán ser trasladados y
cubiertos por el AMEF de Proceso.
El AMEF de Diseño no se basa en los controles del proceso para superar las
debilidades potenciales en el diseño, pero sí toma en consideración los límites
técnicos y/o físicos de un proceso de manufactura y/o ensamble, por ejemplo:
ƒ
Salidas necesarias de moldeo
ƒ
Limitaciones de acabado superficial
ƒ
Espacio para ensamble
ƒ
Dureza limitada de los aceros
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17
ƒ
Tolerancias, capacidad y desempeño del proceso
El AMEF de Diseño también puede tomar en consideración las limitaciones técnicas
o físicas para el mantenimiento, servicio y reciclado del producto, por ejemplo:
ƒ
Acceso para herramienta
ƒ
Capacidad de diagnóstico
ƒ
Símbolos de clasificación de materiales para el reciclado
ƒ
Materiales / productos químicos utilizados en los procesos de fabricación.
DESARROLLO DE UN AMEF DE DISEÑO
El AMEF de Diseño se centra en el diseño del producto que será entregado al cliente
final (Usuario Final). El requisito previo para un análisis efectivo de los productos de
diseño incluyen: la formación del equipo, la determinación de su alcance, la creación
de Diagramas de Bloque ó Diagramas P representando la función del producto y los
requisitos. Una clara y completa definición de las características del producto
deseado facilita la mejor identificación de los posibles modos de falla. Se utiliza un
formato DAMEF para documentar el resultado de los análisis incluyendo acciones
recomendadas y responsabilidades (Ver Tabla III.1).
El DAMEF puede ser asignado al cliente o al proceso de desarrollo de producto de la
organización.
Requisitos Previos
Un AMEF de Diseño debe comenzar con el desarrollo de la información para
entender el sistema, subsistema o componente que se analiza y definir sus requisitos
funcionales y características. Con el fin de determinar el alcance del AMEF de
Diseño, el equipo deberá considerar lo siguiente, según corresponda al DAMEF de
componente, subsistema o sistema:
ƒ
¿Qué procesos, componentes, o sistemas interactúan con el producto?
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18
ƒ
¿Hay funciones o características del producto que afectan a otros componentes o
sistemas?
ƒ
¿Hay aportaciones de otros componentes o sistemas que se necesitan para llevar
a cabo las funciones del producto?
ƒ
¿Las funciones del producto incluyen la prevención o detección de un posible
modo de falla vinculado a un componente o sistema?
En las siguientes secciones se describen las herramientas que se pueden aplicar,
según proceda, para ayudar al equipo en el desarrollo del AMEF de Diseño.
Diagrama de Bloques
El diagrama de bloques del producto muestra las relaciones físicas y lógicas entre los
componentes del producto. Existen diferentes enfoques y formatos para la
construcción de un diagrama de bloques.
El diagrama de bloques indica la interacción de componentes y subsistemas en el
ámbito del diseño. Esta interacción puede incluir: el flujo de información, energía,
fuerza, o líquido. El objetivo es comprender los requisitos o las entradas al sistema,
las actividades que actúan en las entradas o las funciones desempeñadas, y las
prestaciones o salidas.
El diagrama puede ser en forma de cajas conectadas por líneas, con cada casilla
correspondiente a uno de los principales componentes del producto o de un paso
importante del proceso. Las líneas corresponden a la forma como los componentes
del
producto están relacionados entre sí. La organización debe decidir el mejor
enfoque o formato para el diagrama de bloques. Las Figuras III.1a, b y c contienen
ejemplos de diagramas de bloque. Copias de los esquemas utilizados en la
preparación del DAMEF deberán acompañar al AMEF de Diseño.
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Figura III.1a Ejemplo de un Diagrama de Bloques
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Figura III.1b Ejemplo de un Diagrama de Bloques
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21
Figura III.1c Ejemplo de un Diagrama de Bloques
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Diagrama de Parámetros (P)
El Diagrama de Parámetros (P) es una herramienta estructurada para ayudar al
equipo a comprender la física relacionada con las funciones del diseño. El equipo
analiza las entradas (señales) y salidas (respuestas o funciones) para el diseño, así
como los factores controlados y no controlados que pueden afectar el desempeño.
Las entradas al producto y las salidas del producto, es decir, las funciones del
producto deseadas y no deseadas, son útiles en la identificación de los estados de
error, factores de ruido, y factores de control.
Los estados de error corresponden a los posibles modos de falla en el DFMEA.
Figura III.2 Ejemplo de un Diagrama de Parámetros (P)
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Requisitos Funcionales
Otro paso en el AMEF de Diseño es una compilación de los requisitos funcionales y
los requisitos de la interfaz del diseño. Esta lista puede incluir las siguientes
categorías:
ƒ
General: Finalidad del producto y la intención del diseño.
ƒ
Seguridad.
ƒ
Regulaciones Gubernamentales.
ƒ
Confiabilidad (Vida de la Función).
ƒ
Carga y ciclos de carga: Perfil de uso del producto por el cliente.
ƒ
Operaciones Tranquilas: Ruido, vibraciones y asperezas (NVH).
ƒ
Retención de fluidos.
ƒ
Ergonomía.
ƒ
Apariencia.
ƒ
Embalaje y Transporte.
ƒ
Servicio.
ƒ
Diseño para Ensamble.
ƒ
Diseño para Manufactura
Otras Herramientas y Recursos de Información
Otras herramientas y recursos que pueden ayudar al equipo a comprender y definir
los requisitos de diseño pueden incluir:
ƒ
Esquemas, dibujos, etc.
ƒ
Lista de materiales (BOM).
ƒ
Matrices de interacción.
ƒ
Matriz de interfaz.
ƒ
Despliegue de la Función de Calidad (QFD).
ƒ
Historial de calidad y confiabilidad.
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El uso de estas herramientas, con el apoyo de la experiencia en ingeniería y la
información histórica, puede ayudar a definir un amplio conjunto de requisitos y
funciones. Después de considerar estos requisitos previos, complete el formulario
(Tabla III.1).
EJEMPLO AMEF DE DISEÑO
El ejemplo utilizado trata sobre el ensamble de una puerta delantera.
El producto tiene varios requisitos funcionales:
ƒ
Permite el ingreso y la salida desde el vehículo.
ƒ
Proporcionar protección de los ocupantes de:
ƒ
ƒ
ƒ
•
Tiempo (confort).
•
Ruido (confort).
•
Colisión lateral (seguridad).
Proporcionar anclaje para los accesorios de la puerta, incluyendo:
•
Espejo.
•
Bisagras.
•
Pestillo.
•
Regulador de Ventana.
Proporcionar una superficie adecuada para los elementos de apariencia:
•
Pintura.
•
Vestidura interior.
Mantener la integridad de panel interior de la puerta.
El AMEF de Diseño final incluirá el análisis de todos estos requisitos. En el ejemplo
se incluye parte del análisis del requisito:
"Mantener la integridad del panel interior de la puerta".
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Encabezado del Formato AMEF de Diseño (Campos A-H). Ver Tabla III.1
A continuación se describen los datos que deberán figurar en el formato. El
encabezado deberá identificar claramente el foco del AMEF, así como información
relacionada con la elaboración de documentos y control de proceso. Este deberá
incluir un número AMEF, la identificación del campo de aplicación, la responsabilidad
del diseño, etc.
El encabezado deberá contener los siguientes elementos:
Número de AMEF (A)
Número del documento, el cual puede ser utilizado para su control.
Sistema, Subsistema o Componente (B)
Nombre y número del sistema, subsistema o componente.
Responsabilidad del Diseño (C)
Nombre del área responsable del diseño.
Año Modelo / Programa (D)
Año modelo y línea de vehículo afectado.
Fecha Clave (E)
La fecha clave mas lejana corresponde a la fecha de liberación del diseño.
Fecha del AMEF (F)
Fecha de la emisión inicial y fecha de la última revisión del AMEF.
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Miembros del Equipo (G)
Información del personal involucrado en el desarrollo del AMEF.
Preparado por (H)
Información del responsable de preparar el AMEF.
Cuerpo del Formato AMEF de Diseño (Campos a-n)
Ver Tabla III.1
El cuerpo formato AMEF de Diseño contiene el análisis de los riesgos relacionados
con las fallas potenciales, y las acciones de mejora que se adopten.
Ítem / Función / Requisitos (a)
Ítem y Función pueden dividirse en dos columnas o combinarse en una sola
columna. Los componentes pueden estar enumerados en la columna Ítem y Función,
o puede añadirse una columna adicional que contenga las Funciones y Requisitos de
ese Ítem.
"Ítem", "Función" y "Requisitos" se describen a continuación:
Ítem (a1)
Introduzca los ítems, interfaces, o piezas que han sido identificados a través de
diagramas de bloques, P-diagramas, esquemas y otros dibujos, y otros análisis
realizados por el equipo. La terminología utilizada deberá ser coherente con los
requerimientos del cliente y con los que se utilizan en otros documentos de
elaboración y análisis para garantizar la trazabilidad.
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28
Función (a1)
Introduzca la función (s) del ítem (s) o la interfaz (s) que se analiza que sean
necesarias para satisfacer la intención de diseño basado en los requerimientos del
cliente. Si el ítem o interfaz tiene más de una función con diferentes modos de falla
potencial, es altamente recomendable que cada una de estas funciones y los modos
de falla asociados se enumeren por separado.
Requisitos (a2)
Una columna adicional, "Requisitos", pueden añadirse para seguir perfeccionando el
análisis del modo de falla. Introduzca el requisito (s) para cada una de las funciones
que se analiza (con base en los requerimientos del cliente y la discusión del equipo;
véase también el Capítulo II, Sección: Requisitos Previos).
Si la función tiene más de un requisito con diferentes modos de falla potencial, es
altamente recomendable que cada uno de los requisitos y funciones se enumeren
por separado.
Modo de Falla Potencial (b)
Modo de Falla Potencial se define como la manera en que un componente,
subsistema o sistema podría dejar de atender o prestar los servicios de las funciones
descritas en la columna del ítem. Identifique el modo (s) de falla potencial asociado
con la función (s) / requisito (s). Los modos de falla potencial deberán ser descritos
en términos técnicos, y no necesariamente como un síntoma perceptible por el
cliente.
Cada función puede tener múltiples modos de falla. Un gran número de modos de
falla identificados para una sola función puede indicar que el requisito no está bien
definido.
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29
Se asume que la falla puede ocurrir, pero no necesariamente ocurrirá. Deberán
considerarse los modos de falla potencial que únicamente ocurrirán bajo ciertas
condiciones de operación (Ejemplo: calor, frío, polvo, resequedad, humedad, etc.) y
bajo ciertas condiciones de uso (Ejemplo: kilometraje por arriba del promedio, terreno
difícil, manejo en la ciudad únicamente, etc.). Después de determinar todos los
modos de falla, una validación de la conformidad de los análisis puede realizarse a
través de una revisión de las cosas que han salido mal en el pasado, las
preocupaciones, reportes de problemas y tormenta de ideas en grupo.
El modo de falla potencial puede ser también la causa de un modo de una falla
potencial en un subsistema o sistema de un nivel superior, o ser el efecto de un
modo de falla potencial en un componente de nivel inferior. Ejemplos de modos de
falla potencial, relacionados con los diferentes requisitos, se muestran en la Tabla
III.3.
Ítem
Función
Requisito
Modo de Falla
Detener los vehículos
que viajan sobre el
pavimento de asfalto
seco dentro de una
distancia especificada,
dentro de la fuerza
especificada
Vehículo no se detiene
Vehículo se detiene después
de una distancia especificada
Sistema
Freno
Disco
Detener vehículo
en demanda
de (considerando
de las condiciones
ambientales, tales
como mojado,
seco, etc.)
Freno
Rotor
Permite
la
transferencia de Debe
entregar
la
Insuficiente
resistencia
de
fuerza desde las resistencia al torque
torque emitido
pastillas de freno especificado en el eje
para el eje
Vehículo se detiene con más
fuerza de lo especificado
Sistema
se
activa
sin
demanda; la circulación del
Permitir
el
libre vehículo está parcialmente
movimiento
del obstaculizada
vehículo sin demanda
Sistema
se
activa
sin
demanda; el vehículo no
puede moverse
al
Tabla III.3 DAMEF - Ejemplo Modo de Falla Potencial
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30
Efecto de Falla Potencial (c)
Los efectos de falla potencial se definen como los efectos del modo de falla, tal como
es percibido por el cliente. Describa los efectos de las fallas en términos de lo que el
cliente pudiera notar o experimentar, recordando que el cliente puede ser un cliente
interno; así como, en última instancia, el usuario final. Establezca claramente si el
modo de falla pudiera impactar en la seguridad o la falta de cumplimiento a los
reglamentos. Los efectos deberán establecerse siempre en términos del sistema,
subsistema o componente específico a ser analizado. Recuerde que existe una
relación jerárquica entre los niveles de sistemas, subsistemas y componentes. Por
ejemplo, una parte puede fracturarse la cual puede causar que el ensamble vibre,
dando como resultado la operación intermitente del sistema. La operación
intermitente del sistema puede causar la degradación del desempeño y, en última
instancia conduzca a la insatisfacción del cliente. La intención es pronosticar efectos
de falla potencial al un nivel de conocimientos del equipo. Los efectos de falla típicos
deberán ser establecidos en términos de desempeño del producto o sistema.
La Tabla III.4 muestra ejemplo de los efectos de las fallas de la Tabla III.3
Ítem
Sistema de
Freno de
Disco
Modo de Falla
Efecto
Control
del
vehículo
dañado;
Vehículo no se detiene
Incumplimiento de la regulación
Vehículo se detiene después Control
del
vehículo
dañado;
de una distancia especificada
Incumplimiento de la regulación
Vehículo se detiene con más
Incumplimiento de la regulación
fuerza de lo especificado
Sistema
se
activa
sin
demanda; la circulación del
vehículo está parcialmente
obstaculizada
Sistema
se
activa
sin
demanda; el vehículo no
puede moverse
Disminución de la vida de las pastillas;
Control del vehículo disminuido
Cliente impedido
vehículo
para
conducir
el
Tabla III.4 DAMEF - Ejemplo Efecto Potencial
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31
Severidad (S) (d)
Severidad es el valor asociado con el efecto mas grave para un modo de falla dado.
La severidad es de un valor relativo dentro del alcance del AMEF individual.
Criterios de Evaluación Sugeridos
El equipo deberá acordar un criterio de evaluación y clasificación del sistema que sea
consistente, incluso si se modifican para cada proceso de análisis.
(Ver Tabla Cr1 Criterio de Evaluación de Severidad Sugerido para DAMEF).
No se recomienda modificar el criterio para evaluaciones de rangos de 9 y 10. Para
modos de fallas con un rango de severidad de 1 no debieran analizarse
posteriormente.
Clasificación (e)
Esta columna puede utilizarse para destacar modos de falla de alta prioridad y sus
causas. Como resultado de este análisis, el equipo puede utilizar esta información
para identificar características especiales. Los requisitos específicos del cliente
pueden identificar símbolos para las características especiales de producto o
proceso; así como su aplicación. Una característica designada en el registro de
diseño de registro como especial sin un determinado modo de falla identificado en el
DFMEA es un indicio de una debilidad en el proceso de diseño.
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32
Efecto
Incumplimiento de
Seguridad
y/o
Requisitos
Reglamentarios
Pérdida o Deterioro
de la Función
Primaria
Pérdida o Deterioro
de la Función
Secundaria
Molestia
Ninguno
Criterios de Severidad para AMEF de Diseño
Severidad del Efecto en el Producto
(Efecto en el Cliente)
Modo de falla potencial afecta la seguridad de la operación
del vehículo y/o involucra el no cumplimiento con
Regulaciones Gubernamentales. La falla ocurrirá sin aviso.
Modo de falla potencial afecta la seguridad de la operación
del vehículo y/o involucra el no cumplimiento con
Regulaciones Gubernamentales. La falla ocurrirá con aviso.
Pérdida de función primaria (vehículo inoperable, no afecta la
operación segura del vehículo).
Degradación de la función primaria (vehículo operable, pero
con un nivel de desempeño reducido).
Pérdida de la función secundaria (vehículo operable, pero
con algunos aspectos de confort y/o comodidad inoperables).
Degradación de la función secundaria (vehículo operable,
pero algunos aspectos de confort y/o comodidad operan a un
nivel de desempeño reducido).
Aspectos de apariencia y/o ruido no están conformes,
vehículo operable. Defecto detectado por la mayoría de los
clientes (mayor al 75%).
Aspectos de apariencia y/o ruido no están conformes,
vehículo operable. Defecto detectado por el 50% de los
clientes.
Aspectos de apariencia y/o ruido no están conformes,
vehículo operable. Defecto detectado por los clientes
observadores (menos del 25%).
Efecto no perceptible.
Grado
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Tabla Cr1 DAMEF - Criterios Sugeridos para la Evaluación de Severidad
Causa / Mecanismo del Modo de Fallas Potencial (f)
Esta información puede ser dividida en varias columnas o combinadas en una sola
columna. En el desarrollo del AMEF, la identificación de todas las posibles causas
del modo de falla es clave para su posterior análisis. Aunque variadas técnicas
(como la tormenta de ideas) puede ser usada para determinar la posible causa del
modo de falla, se recomienda que el equipo deba centrarse en la comprensión del
mecanismo de falla para cada modo de falla.
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33
Mecanismo del Modo de Fallas Potencial (f1)
Un mecanismo de falla es la física, química, eléctrica, térmica, u otro proceso que da
como resultado el modo de falla. Es importante hacer la distinción de que un modo
de falla es el efecto "observado" o "externo" a fin de no confundir el modo de falla con
el mecanismo de falla, el fenómeno físico real detrás del modo de falla o el proceso
de degradación o la cadena de acontecimientos que ocasiona un determinado modo
de falla. En la medida de lo posible, liste de cada mecanismo potencial para cada
modo de falla. El mecanismo debe enumerarse de la forma más concisa y completa
como sea posible. Para un sistema, el mecanismo de falla es el proceso de
propagación de error después de que un componente falló, ocasionando a una falla
en el sistema. Un producto o proceso puede tener varios modos de falla que se
correlacionan entre sí a causa de un mecanismo común de falla detrás de ellos.
Asegúrese de que estos efectos sean considerados como parte del DFMEA.
Causa del Modo de Fallas Potencial (f2)
Las causa de falla potencial se define como una indicación de cómo el proceso de
diseño podría permitir la ocurrencia de la falla, que se describe en términos de algo
que puede corregirse o puede ser controlado. La causa de falla potencial puede ser
como una indicación de un punto débil del diseño, cuya consecuencia es el modo de
falla.
Las causas son las circunstancias que inducen o activan un mecanismo de falla. En
la identificación de posibles causas de falla, utilice descripciones concisas de las
causas específicas de las fallas; por ejemplo, el recubrimiento especificado en
pernos permite su fragilización. Frases ambiguas, tales como diseño inadecuado, no
deberá utilizarse.
La investigación de las causas tiene que centrarse en el modo de falla y no en el
efecto. A la hora de determinar las causas, el equipo deberá asumir que la existencia
de la causa objeto de debate dará como resultado el modo de falla (es decir, el modo
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34
de falla no requiere de que ocurran múltiples causas). Típicamente, puede haber
varias causas cada una de las cuales pueden resultar en el modo de falla. Esto se
traduce en varias líneas (causas) para el modo de falla.
En la medida de lo posible, registre cada causa potencial para cada modo de falla o
mecanismo de falla. La causa deberá registrarse de la forma más concisa y completa
como sea posible. La separación de las causas dará lugar a un análisis centrado
para cada causa y pueden producir diferentes medidas, controles y planes de acción.
La Tabla III.5 muestra las causas de las fallas descritas en la Tabla III.3.
Aunque no es obligatorio, como parte de los elementos mínimos del formato AMEF,
la tabla incluye el mecanismo de falla para mostrar las relaciones entre el modo de
falla, el mecanismo de falla mecanismo, y la causa. En la preparación del DAMEF, se
asume que el diseño será fabricado y ensamblado de acuerdo con la intención del
diseño. Se pueden hacer excepciones a la discreción del equipo, donde los datos
históricos indican deficiencias en el proceso de fabricación.
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35
Modo de Falla
Vehículo no se detiene
Mecanismo
No hay transferencia
de fuerza del pedal
a las pastillas
Reducción de la
Vehículo se detiene después de transferencia
de
una distancia especificada
fuerza del pedal a
las pastillas
Causa
Ruptura de la vinculación mecánica
debido a la falta de protección contra la
corrosión
Bloqueo del cilindro maestro debido al
diseño del sello
Pérdida de fluido hidráulico por los
conectores, debido a la incorrecta
especificación de torque de los
conectores
Pérdida de fluido hidráulico por la
tubería, debido al material inapropiado
de la tubería especificada
Articulaciones
de
la
vinculación
mecánica
rígidas
debido
a
la
especificación
de
lubricación
inadecuada
Articulaciones
de
la
vinculación
mecánica corroídas debido a la falta de
protección contra la corrosión
Pérdida parcial de fluido hidráulico por
la
tubería,
debido
al
material
inapropiado de la tubería especificada
Excesiva / rápida
Aumento acumulativo de la presión en
Vehículo se detiene con más transferencia
de
el cilindro maestro, debido al diseño del
fuerza de lo especificado
fuerza del pedal de
sello
frenos
Corrosión o acumulación de depósitos
en los rieles o pastillas, debido al
Sistema se activa sin demanda;
Pastillas
no
acabado superficial no adecuado para
la circulación del vehículo está
liberadas
promover la libre limpieza y protección
parcialmente obstaculizada
contra la corrosión
Sistema se activa sin demanda; Presión
hidráulica Bloqueo del cilindro maestro debido al
el vehículo no puede moverse
no liberada
diseño del sello
Tabla III.5 DAMEF - Ejemplo Causa Potencial
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36
Ocurrencia (O) (g)
Ocurrencia es la probabilidad de que una causa y/o mecanismo específico ocurra
durante la vida de un diseño. El número o rango de probabilidad de ocurrencia tiene
un significado relativo más que un valor absoluto (Ver Tabla Cr2). Se deberá utilizar
un sistema de clasificación consistente para garantizar la continuidad. El número o
rango de probabilidad de ocurrencia es una clasificación relativa dentro del alcance
del AMEF y puede no reflejar la probabilidad de ocurrencia actual.
Criterios de Evaluación Sugeridos
El equipo deberá acordar un sistema de rangos y criterios de evaluación que sean
consistentes, incluso si se modifican para cada proceso de análisis. La ocurrencia
deberá ser estimada utilizando una escala del 1 al 10, basándose en la Tabla Cr2
como un lineamiento. Para determinar este estimado, se deberán considerar
preguntas como las siguientes:
ƒ
¿Cual es la experiencia histórica en servicio con componentes, subsistemas o
sistemas similares?
ƒ
¿Es el componente similar con respecto a su nivel de componente, subsistema o
sistema previo?
ƒ
¿Que tan significativo son los cambios respecto a su nivel de componente,
subsistema o sistema previo?
ƒ
¿Es el componente radicalmente diferente de su nivel previo?
ƒ
¿Es el componente completamente nuevo?
ƒ
¿La aplicación del componente ha cambiado?
ƒ
¿Cuales son los cambios ambientales?
ƒ
¿Se ha realizado un análisis de Ingeniería (Por ejemplo: confiabilidad) para
estimar la proporción de ocurrencias esperadas y comparables para dicha
aplicación?
ƒ
¿Se han establecido controles preventivos?
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37
Criterios DAMEF
Ocurrencia de Causa
Probabilidad
de Falla
Muy Alta
Alta
Moderada
Baja
Muy Baja
(Diseño vida o confiabilidad
de la parte o vehículo)
Nueva tecnología o nuevo diseño, sin
historia.
La falla es inevitable con nuevo diseño,
nuevas aplicaciones, cambios de ciclo o
condiciones de funcionamiento.
La falla es probable con nuevo diseño,
nuevas aplicaciones, cambios de ciclo o
condiciones de funcionamiento.
La falla es incierta con nuevo diseño,
nuevas aplicaciones, cambios de ciclo o
condiciones de funcionamiento.
Fallas frecuentes asociadas con diseños
similares o en simulaciones de diseño y
pruebas.
Fallas ocasionales asociadas con
diseños similares o en simulaciones de
diseño y pruebas.
Fallas aisladas asociadas con diseños
similares o en simulaciones de diseño y
pruebas.
Sólo fallas aisladas relacionadas con
diseños casi idénticos o en simulaciones
de diseño y pruebas.
Fallas no observadas asociadas con
diseños casi idénticos o en simulaciones
de diseño y pruebas.
Falla eliminada a través de controles
preventivos.
Criterios DAMEF
Ocurrencia de Causa
(Incidentes por
elementos o vehículos)
≥ 100 por mil
≥ 1 en 10
50 por mil
1 en 20
20 por mil
1 en 50
10 por mil
1 en 100
2 por mil
1 en 500
0,5 por mil
1 en 2.000
0,1 por mil
1 en 10.000
0,01 por mil
1 en 100.000
≤ .001 por cada mil
1 en 1.000.000
Falla eliminada a través
de controles preventivos
Grado
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Tabla Cr2 DAMEF - Criterios Sugeridos para la Evaluación de Ocurrencia
Controles Actuales del Diseño (h)
Los Controles Actuales del Diseño son las actividades llevadas a cabo como parte
del proceso de diseño que han sido o están siendo empleados, y que garantizarán la
adecuación del diseño para los requisitos funcionales y de confiabilidad
considerados.
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38
Existen dos tipos de controles de diseño a considerar:
Prevención: Eliminan (previenen) la ocurrencia de la causa, el mecanismo de falla o
el modo de falla; o reducen su grado de ocurrencia.
Detección: Identifican (detectan) la existencia de una causa, el mecanismo de falla o
el modo de falla, ya sea por métodos analíticos o físicos, antes de que el ítem sea
liberado para producción.
El enfoque preferido es primero usar controles preventivos, si es posible. Los rangos
de ocurrencia iniciales serán afectados por los controles de prevención siempre y
cuando estos estén integrados como parte de la intención del diseño. Los controles
de detección deberán incluir la identificación de aquellas actividades que detectan el
modo de falla; así como, aquellos que detectan la causa. El equipo deberá
considerar análisis, ensayos, revisiones, y otras actividades para garantizar la
adecuación del diseño, tales como:
Controles de Prevención
ƒ
Estudios de Evaluación Comparativa (Benchmarking).
ƒ
Diseño a Prueba de Fallas.
ƒ
Estándares de Diseño y Materiales (Internas y Externas).
ƒ
Documentación - Registros de las mejores prácticas, lecciones aprendidas, etc.
de diseños similares.
ƒ
Estudios de Simulación - Análisis de conceptos para establecer requisitos de
diseño.
ƒ
A Prueba de Errores.
Controles de Detección
ƒ
Evaluación de Prototipos.
ƒ
Pruebas de Validación.
ƒ
Estudios de Simulación - Validación del Diseño.
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39
ƒ
Diseño de Experimentos; incluyendo Pruebas de Confiabilidad.
ƒ
Maquetas usando partes similares.
El formato del ejemplo AMEF de Diseño de este manual, tiene dos columnas para los
controles del diseño (es decir, columnas separadas para los Controles de Prevención
y los Controles de Detección) para ayudar al equipo a una clara distinción entre estos
dos tipos de controles de diseño.
Si se usa el formato con una columna (para controles de diseño), debieran usarse
entonces los siguientes prefijos. Para controles de prevención, coloque una “P” antes
de cada control de prevención listado. Para controles de detección, coloque una “D”
antes de cada control de detección listado. La prevención de las causas del modo de
falla a través de un cambio de diseño o cambio en el proceso de diseño es la única
forma de reducir el grado de ocurrencia. La Tabla III.6 muestra ejemplos de los
controles de prevención y detección para las causas señaladas en la Tabla III.5.
Modo de
Falla
Vehículo no
se detiene
Controles de
Controles de
Prevención
Detección
Ruptura de la vinculación mecánica Diseñado
por
Prueba de tensión
debido a la falta de protección contra estándar
de
ambiental 03-9963
la corrosión
material MS-845
Prueba
de
Diseño continuado
variabilidad de la
Bloqueo del cilindro maestro debido al
con los mismos
presión - a nivel de
diseño del sello
requisitos
sistema
Pérdida de fluido hidráulico por los
Diseñado
por Prueba
de
conectores, debido a la incorrecta
requisitos
de resistencia a la
especificación de torque de los
torque 3993
vibración 18-1950
conectores
Diseño
de
Pérdida de fluido hidráulico por la Diseñado
por Experimentos
tubería,
debido
al
material estándar
de (DOE)
Resistencia
del
inapropiado de la tubería especificada material MS-1178
Tubo
Causa
Tabla III.6 DAMEF - Ejemplo Controles de Prevención y Detección
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40
Detección (D) (i)
La detección es el rango asociado con el mejor control de detección señalado en la
columna Control de Detección Actual del Diseño. Cuando más de un control ha sido
identificado, se recomienda que la clasificación de detección para cada control se
incluya como parte de la descripción del control. Registre el valor más bajo en la
columna de detección.
Un enfoque sugerido para el Control de Detección Actual del Diseño es asumir que la
falla ha ocurrido y, a continuación, evaluar la capacidad de los controles actuales del
diseño para detectar este modo de falla.
No suponer automáticamente que el grado de detección es bajo debido a que la
ocurrencia es baja. Es importante evaluar la capacidad de los controles del diseño
para detectar modos de falla con baja frecuencia o para reducir el riesgo de ir más
allá en el proceso de liberación del diseño.
La detección es una clasificación relativa dentro del alcance de cada AMEF. Con el
fin de lograr un grado inferior, por lo general el control del diseño (análisis o las
actividades de verificación) tiene que ser mejorado.
Criterios de Evaluación Sugeridos
El equipo deberá acordar un sistema de rangos y criterios de evaluación que sean
consistentes, incluso si se modifican para cada proceso de análisis. La detección
deberá ser estimada, utilizando la Tabla Cr3 como un lineamiento. El rango o valor
de uno (1) está reservado para la prevención de la falla demostrada a través de
soluciones de diseño.
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41
Oportunidades
para la
Detección
Sin oportunidad
de detección
No es probable
detectar en
cualquier etapa
Después de
congelar el
diseño y antes
del lanzamiento
Antes de
congelar el
diseño
Análisis virtual
correlacionado
Detección no
aplicable por
prevención de
fallas
Criterios para AMEF de Diseño
Probabilidad de Detección
por el Control de Diseño
Sin controles actuales de diseño;
No se puede detectar o no se analiza.
Débil capacidad de detección de los controles de
diseño;
El análisis virtual (por ejemplo, CAE, FEA, etc.) no
está correlacionado con las condiciones reales de
funcionamiento.
Verificación o validación del producto después de
congelar el diseño y antes del lanzamiento con
pruebas de aceptación o rechazo. (Pruebas de
subsistema o sistema con criterios de aceptación;
tales como, como conducción y manejo, evaluación
de embarque, etc.).
Verificación o validación del producto después de
congelar el diseño y antes del lanzamiento con
ensayos para probar fallas.
(Pruebas de subsistema o sistema hasta que ocurra la
falla, evaluando las interacciones del sistema, etc.).
Verificación o validación del producto después de
congelar el diseño y antes del lanzamiento con
pruebas de degradación.
(Pruebas de subsistema o sistema después de la
prueba de durabilidad; por ejemplo, la verificación de
la función).
Validación del producto (pruebas de confiabilidad,
desarrollo o de validación) antes de la congelación de
diseño utilizando pruebas de aceptación o rechazo.
(Por ejemplo, criterios para la aceptación del
desempeño, verificación funcional, etc.).
Validación del producto (pruebas de confiabilidad,
desarrollo o de validación) antes de la congelación de
diseño utilizando ensayos para probar fallas. (Por
ejemplo, fugas, deformación, grietas, etc.)
Validación del producto (pruebas de confiabilidad,
desarrollo o de validación) antes de la congelación de
diseño utilizando pruebas de degradación. (Por
ejemplo, datos de tendencias, valores antes y
después, etc.).
Los controles de diseño tienen una fuerte capacidad
de detección. El análisis virtual (por ejemplo, CAE,
FEA, etc.) se encuentra altamente correlacionado
con las condiciones reales de funcionamiento antes
de la congelación de diseño.
La causa o el modo de falla no pueden ocurrir porque
es totalmente impedido a través de soluciones de
diseño (por ejemplo, normas de diseño demostradas,
las mejores prácticas, materiales comunes, etc.).
Grado
Probabilidad
de
Detección
10
Casi Imposible
9
Muy Remota
8
Remota
7
Muy Baja
6
Baja
5
Moderada
4
Moderada Alta
3
Alta
2
Muy Alta
1
Casi Seguro
Tabla Cr3 DAMEF - Criterios Sugeridos para la Evaluación de Detección
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42
Determinación de Acciones Prioritarias
Una vez que el equipo ha completado la identificación inicial de modos de falla y sus
efectos, las causas y los controles, incluidas las clasificaciones de severidad,
ocurrencia y detección, deberán decidir si se necesitan más esfuerzos para reducir el
riesgo. Debido a las limitaciones inherentes a los recursos, tiempo, la tecnología y
otros factores, deberán elegir la mejor manera de dar prioridad a estos esfuerzos.
El objetivo inicial del equipo debe orientarse hacia modos de falla con el mayor grado
de severidad. Cuando la severidad es de 9 ó 10, es imperativo que el equipo se
asegure de que el riesgo se aborda a través de los controles existentes o determine
acciones recomendadas (tal como se documenta en el AMEF).
Para los modos de falla con severidad de 8 ó inferior, el equipo deberá considerar las
causas que tengan mayor ocurrencia o grados de detección.
El equipo tiene la responsabilidad de examinar la información clasificada, decidir
sobre un enfoque, y determinar la mejor manera de priorizar los esfuerzos de
reducción de los riesgos que servirá mejor a la organización y sus clientes.
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43
Evaluación de Riesgos; Número de Prioridad de Riesgo (NPR) (j)
Un enfoque para ayudar a establecer prioridades de acción ha sido la de utilizar el
Número de Prioridad de Riesgo:
NPR = Severidad (S) x Ocurrencia (O) x Detección (D)
Dentro del alcance del AMEF individual, este valor puede oscilar entre 1 y 1000.
El uso de un umbral de NPR no es una práctica recomendada para determinar
la necesidad de adoptar medidas.
La aplicación de los umbrales de NPR’s supone que son una medida de riesgo
relativo (que a menudo no son) y que la mejora continua no es necesario (que es).
Por ejemplo, si el cliente aplicó un umbral arbitrario de 100 a lo siguiente, el
proveedor estará obligado a adoptar medidas en relación con la característica B con
NPR de 112.
Ítem
Severidad
Ocurrencia
Detección
NPR
A
9
2
5
90
B
7
4
4
112
En este ejemplo, el NPR es mayor para característica B, pero la prioridad debe ser
trabajar sobre A con la mayor severidad de 9, aunque el NPR es de 90 que es menor
y está por debajo del umbral. Otra preocupación con el uso de éste enfoque es que
no hay un valor específico de NPR para exigir la acción.
Lamentablemente, el establecimiento de estos umbrales puede promover el mal
comportamiento que causan los miembros del equipo para pasar tiempo tratando de
justificar un menor valor de ocurrencia o detección para reducir el RPN.
Este tipo de comportamiento evita abordar el verdadero problema que subyace a la
causa del modo de falla y se limita de forma que el NPR se mantenga por debajo del
umbral.
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44
Es importante reconocer que, si bien la determinación de riesgo "aceptable" en un
programa en particular es deseable (por ejemplo, lanzamiento de vehículos), deberá
basarse en un análisis de severidad, ocurrencia y detección, y no a través de la
aplicación de los umbrales de NPR. El uso del índice NPR en los debates del equipo
puede ser un instrumento útil.
La limitación del uso del índice NPR necesita de ser entendido. Sin embargo, el uso
del índice NPR para determinar los umbrales de acción prioritarias, no se
recomienda.
Acciones Recomendadas (k)
En general, las acciones de prevención (es decir, la reducción de la ocurrencia) son
preferibles a las acciones de detección. Un ejemplo de ello es el uso de un diseño
estándar o mejores prácticas, en lugar de la verificación / validación del producto
después de congelar el diseño. La intención de las acciones recomendadas es para
mejorar el diseño. La identificación de estas acciones debe considerar la reducción
de los valores en el siguiente orden: primero la Severidad, luego la Ocurrencia y por
último la Detección.
Ejemplo enfoques para reducir estos valores se explican a continuación:
Para Reducir el Valor de Severidad (S):
Sólo una revisión de diseño puede dar lugar a una reducción en el valor de
severidad. Un alto valor de severidad a veces puede ser reducido haciendo
revisiones de diseño para compensar o mitigar la gravedad de la falla resultante. Por
ejemplo: El requisito de un neumático es "mantener la presión del aire en virtud del
uso". La severidad de los efectos del modo de falla "rápida pérdida de presión de
aire" sería inferior en el caso de neumáticos "Run-Flat".
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45
Un cambio de diseño, de por sí, no implica que la severidad se reduce. Cualquier
cambio de diseño deberá ser revisado por el equipo para determinar el efecto a la
funcionalidad del producto y proceso.
Para lograr la máxima eficacia y eficiencia de este enfoque, los cambios de diseño al
producto y proceso deberán aplicarse en una fase temprana del proceso de
desarrollo. Por ejemplo, puede ser necesario considerar materiales alternantes en
una fase temprana del ciclo de desarrollo para eliminar la severidad de la corrosión.
Para Reducir el Valor de Ocurrencia (O):
Una reducción en el valor de ocurrencia puede efectuarse mediante la eliminación o
control de una o varias de las causas o los mecanismos del modo de falla a través de
una revisión de diseño. Deberán considerarse acciones como las siguientes:
ƒ
Diseño a prueba de errores para eliminar el modo de falla.
ƒ
Aplicación de Dimensionado Geométrico y Tolerancias.
ƒ
Revisión del diseño para reducir las tensiones o remplazar componentes débiles.
ƒ
Añadir Redundancia.
ƒ
Revisión de la Especificación del Material.
Para Reducir el Valor de Detección (D):
El método preferido es el uso de la metodología a prueba de errores. Un aumento en
las acciones de verificación y validación del diseño deberán traducirse en una
reducción del valor de de detección. En algunos casos, un cambio de diseño en un
lugar específico puede ser requerido para aumentar la probabilidad de detección.
Además, deberá considerarse lo siguiente:
ƒ
Diseño de Experimentos (Sobre todo cuando múltiples causas de un modo de
falla están presentes o interactúan).
ƒ
Revisión de Planes de Prueba.
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46
Si alguna evaluación conduce a la no existencia de acciones recomendadas para
una combinación específica de un modo de falla / causa / control, indicar registrando
"Ninguna" en esta columna. También puede ser útil incluir una justificación, en caso
de indicar "Ninguna", especialmente en caso de alta severidad.
En relación con las acciones de diseño considere utilizar lo siguiente:
ƒ
Resultados de diseño (Diseño de Experimentos o pruebas de confiabilidad).
ƒ
Análisis del diseño (confiabilidad, falla estructural o física) que confirme que la
solución es eficaz y no introduce nuevos modos de falla potencial.
ƒ
Dibujos, esquemas, o modelos para confirmar cambios de funciones específicas.
ƒ
Resultados de una revisión del diseño.
ƒ
Cambios de un Estándar de Ingeniería o Directrices de Diseño.
ƒ
Análisis de los resultados de confiabilidad.
La Tabla III.7 proporciona un ejemplo de la aplicación de las causas (Columna f),
controles (Columna h) y acciones recomendadas (Columna k).
Responsabilidad y Fecha Prevista para la finalización (l)
Introduzca el nombre de la persona y la organización responsable de completar cada
acción recomendada, incluyendo la fecha objetivo de finalización. El líder del equipo
es responsable de garantizar que todas las acciones recomendadas se han
ejecutado o tratado adecuadamente.
Resultado de Acciones (m-n)
Esta sección identifica los resultados de las acciones realizadas y su efecto en los
valores de Severidad, Ocurrencia, Detección y NPR.
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47
Acciones Tomadas y Fecha de Terminación (m)
Después que la acción se ha puesto en práctica, introduzca una breve descripción de
las medidas adoptadas y la fecha de terminación real.
Severidad, Ocurrencia, Detección y NPR (n)
Después que las acciones correctivas y preventivas se han completado, determinar y
registrar el resultado de la Severidad, Ocurrencia y Detección.
Calcule y registre el indicador de prioridad resultante (por ejemplo, NPR).
Todos los valores deberán revisarse. Las acciones por sí solas no garantizan que el
problema se resolvió, por lo tanto, un análisis adecuado o ensayo deberá ser
completado como verificación. Si la adopción de nuevas medidas se considera
necesario, repetir el análisis. El enfoque deberá ser siempre la mejora continua.
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48
Modo de
Falla
Ítem
Sistema
de Freno
de Disco
Vehículo
no se
detiene
Causa
Controles de
Prevención
Controles de
Detección
Acciones
Recomendadas
Ruptura de la
vinculación
mecánica
debido a la falta
de protección
contra la
corrosión
Diseñado por
estándar de
material MS845
Prueba de
tensión
ambiental 039963
Cambio de
material para
acero inoxidable
Bloqueo del
cilindro maestro
debido al diseño
del sello
Diseño
continuado
con los
mismos
requisitos
Prueba de
variabilidad de
la presión - a
nivel de
sistema
Usar diseño del
sello continuado
Diseñado por
requisitos de
torque 3993
Prueba de
resistencia a la
vibración
18-1950
Modificar el
diseño de los
conectores para
conexión rápida
Diseñado por
estándar de
material MS1178
Diseño de
Experimentos
(DOE)
Resistencia del
Tubo
Modificar el
diseño de la
tubería de
MS-1178 a MS2025 para
aumentar la
resistencia
Pérdida de fluido
hidráulico por
los conectores,
debido a la
incorrecta
especificación
de torque de los
conectores
Pérdida de fluido
hidráulico por la
tubería, debido
al material
inapropiado de
la tubería
especificada
Tabla III.7 DAMEF - Ejemplo Causas, Controles y Acciones Recomendadas
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56
Mantenimiento DAMEFs
El AMEF de Diseño es un documento vivo y deberá revisarse cuando se produzca un
cambio en el diseño del producto y actualizarse, según sea necesario. Las
actualizaciones de las acciones recomendadas deberán incluirse en un posterior
DAMEF junto con los resultados finales (lo que funcionó y lo que no funcionó).
Otro elemento de mantenimiento continuo deberá incluir una revisión periódica de los
valores utilizados en el AMEF de Diseño. Debería prestarse especial atención a los
valores de Ocurrencia y Detección. Esto es particularmente importante cuando se
han realizado mejoras de productos ya sea a través de cambios o mejoras en los
controles de diseño. Además, en los casos en que se hayan producido acciones en
el campo, los valores deberán modificarse.
Apalancamiento DAMEFs
En caso de existir un nuevo proyecto o aplicación funcionalmente similar a la del
producto existente, se puede utilizar un solo DAMEF con consentimiento del cliente.
Utilizando una sólida base de referencia como punto de partida, el DAMEF ofrece la
mayor oportunidad para aprovechar la experiencia y conocimiento anterior. Si hay
ligeras diferencias, el equipo deberá identificar y centrarse en los efectos de estas
diferencias.
VÍNCULOS CON OTROS DOCUMENTOS
El DFMEA no es un documento aislado. Por ejemplo, la salida del DAMEF puede ser
utilizado como insumo para posteriores procesos de desarrollo de productos. Es el
resumen de las discusiones y análisis del equipo. La Figura III.7 muestra los vínculos
con algunos de los documentos de uso común.
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57
Plan de Verificación de Diseño y Reporte (DVP&R)
DAMEF y DVP&R tienen un importante vínculo. El DAMEF identifica y documenta los
controles actuales del diseño de prevención y detección que se convierten en
entradas para las pruebas incluidas en el DVP&R. El DFMEA identifica "que" los
controles, mientras que el DVP&R ofrece "cómo" los criterios de aceptación,
procedimiento y tamaño de la muestra.
AMEF de Proceso
Otro aspecto importante es la vinculación entre el DAMEF y PAMEF.
Por ejemplo, un modo de falla del proceso PAMEF o un modo de falla del diseño
DAMEF puede resultar en el mismo efecto potencial del producto. En este caso, los
efectos del modo de falla del diseño deberán reflejarse en los efectos y los valores de
severidad del DAMEF y PAMEF.
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58
CAPÍTULO IV
AMEF DE PROCESO
El AMEF de Proceso, denominado PAMEF, da soporte al desarrollo del proceso de
fabricación para reducir el riesgo de fallas por:
ƒ
Identificando y evaluando las funciones del proceso y sus requisitos,
ƒ
Identificando y evaluando modos de falla potencial relacionados con el producto y
proceso, y los efectos de las fallas potenciales en el proceso y clientes.
ƒ
Identificando las causas potenciales en los procesos de manufactura o ensamble,
ƒ
Identificando variables significativas del proceso, enfocando los controles para la
reducción de ocurrencia o detección de las condiciones de falla.
ƒ
Permitir el establecimiento de un sistema de prioridades para el control de las
acciones correctivas y preventivas.
El AMEF de Proceso es un documento viviente y deberá:
ƒ
Iniciarse cerca o en la etapa de factibilidad,
ƒ
Iniciarse antes de la preparación del herramental para producción, y
ƒ
Tomar en consideración todas las operaciones de manufactura, desde
componentes individuales hasta ensambles.
ƒ
Incluir todos los procesos dentro de la planta que puede afectar la fabricación y
operaciones de ensamble, tales como: despacho, recepción, transporte de
material, almacenamiento, traslado o etiquetado, etc.
Se promueve revisar y analizar previamente procesos nuevos o revisados, para
anticiparse, resolver o monitorear aspectos clave y potenciales del proceso durante
las etapas de la planificación de la manufactura en el programa de un nuevo modelo
o componente.
El AMEF de Proceso asume que el producto tal como está diseñado cumplirá con la
intención del diseño. Los modos de fallas potenciales que pudieran ocurrir por
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59
debilidades en el diseño pueden incluirse en un AMEF de Proceso. Sus efectos y
formas de evitarlos están cubiertos por el AMEF de Diseño.
El AMEF de Proceso no se basa en cambios en el diseño de productos para superar
las debilidades del proceso. No obstante, toma en consideración las características
de diseño del producto relacionadas con el proceso de fabricación o montaje para
asegurar que, y en la medida de lo posible, el producto resultante cumpla con las
necesidades y expectativas del cliente.
Generalmente el desarrollo del AMEF de Proceso da por sentado que las máquinas y
equipos cumplirán con la intención de su diseño y, por tanto, están excluidos del
alcance. Los mecanismos de control para las partes y materiales recibidos pueden
considerarse sobre la base de datos históricos.
Definición del Cliente
La definición de “Cliente” debe ser normalmente el “Consumidor Final”; sin embargo,
para un AMEF de Proceso, el cliente puede ser también una operación de
manufactura o ensamble subsiguiente o posterior, una operación de servicio; así
como las regulaciones gubernamentales.
Enfoque de Equipo
El PAMEF es desarrollado y mantenido por un equipo multidisciplinario, típicamente
el equipo es dirigido por el ingeniero responsable. Durante el desarrollo inicial un
AMEF de Proceso se espera que el ingeniero responsable involucre en forma directa
y activa a los representantes de todas las áreas afectadas. Estas áreas deberán
incluir, pero no limitarse a: Diseño, Ensamble, Manufactura, Materiales, Calidad,
Servicio y Proveedores; así como, el responsable del área del ensamble siguiente.
Los AMEF de Proceso debieran ser un catalizador para estimular el intercambio de
ideas entre las áreas afectadas y, por tanto, promover un enfoque de equipo.
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60
Consideraciones de Diseño
El equipo deberá asumir que el producto, tal como está diseñado, cumplirá con la
intención del diseño. Durante el desarrollo de un PAMEF, el equipo podrá identificar
oportunidades en el diseño que, si se implementan, eliminarían o reducirían la
ocurrencia de un modo de falla en el proceso. Por ejemplo, añadir una función de
concordancia en un dispositivo para eliminar la posibilidad de que un operador
coloque una parte en la orientación equivocada. Esta información deberá ser
proporcionada a los ingenieros responsables del diseño; así como, al personal
responsable del herramental, equipos y dispositivos para su consideración y posible
aplicación.
DESARROLLO DE UN AMEF DE PROCESO
El ingeniero de proceso responsable o líder del equipo tiene a su disposición una
serie de documentos que serán de utilidad en la preparación del AMEF de Proceso.
El PAMEF se inicia desarrollando una lista de lo que se espera y no que el proceso
haga, es decir, la intención del proceso.
El PFMEA debe comenzar con un diagrama de flujo del proceso general. Este
diagrama de flujo debe identificar las características del producto y parámetros del
proceso asociados con cada operación. Deberá incluirse la identificación de algunos
efectos del producto a partir del AMEF de Diseño correspondiente. Copias del
diagrama de flujo usado en la preparación del PAMEF deberán acompañarlo.
Para facilitar la documentación del análisis de fallas potenciales y sus
consecuencias, se desarrollaron formatos PAMEF, los cuales se encuentran en el
Apéndice A. El contenido mínimo de información necesaria para un PAMEF se
discute a continuación. (Ver también la Tabla IV.1).
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61
Requisitos Previos
Un AMEF de Proceso debe comenzar con el desarrollo de la información para
entender el proceso de fabricación y/o ensamble que se analiza y definir sus
requisitos. El diagrama de flujo del proceso es una de las principales entradas para el
PAMEF. El diagrama de flujo se utiliza como una herramienta para ayudar a
establecer el alcance del análisis durante el diseño del proceso de manufactura.
Diagrama de Flujo del Proceso y la vinculación con el PAMEF
Un diagrama del flujo del proceso describe el flujo del producto a través del proceso,
desde la entrada hasta la salida.
Esto deberá incluir cada uno de los pasos del proceso de fabricación o ensamble;
así como, las salidas correspondientes (características del producto, requisitos,
entregas, etc.) y entradas (características del proceso, fuentes de variación, etc.). El
detalle del flujo del proceso depende de la etapa de desarrollo del proceso en
discusión.
El diagrama de flujo inicial generalmente se considera un mapa de proceso de alto
nivel. Es necesario un análisis más detallado para identificar los posibles modos de
falla. El PAMEF deberá ser coherente con la información contenida en el diagrama
del flujo del proceso.
El alcance del diagrama del flujo del proceso deberá incluir todas las operaciones de
manufactura, desde la transformación de cada uno de los componentes individuales
hasta los ensambles, incluyendo: recepción, transporte de material, almacenamiento,
traslado o etiquetado, despacho, etc.
Se deberá realizar una evaluación preliminar del riesgo utilizando el diagrama del
flujo del proceso para determinar cuál de estas operaciones o etapas individuales
puede tener un impacto sobre la fabricación del producto o ensamble.
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62
El desarrollo del PAMEF continúa identificando los requisitos para cada proceso o
función. Los requisitos son los resultados de cada operación o paso y se refieren a
los requisitos para el producto. Los requisitos proporcionan una descripción de lo que
debe lograrse en cada operación o paso. Los requisitos proporcionan al equipo una
base para determinar los posibles modos de falla. Con el fin de asegurar la
continuidad, es altamente recomendable que el mismo equipo multidisciplinario
desarrolle el Diagrama de Flujo del Proceso, PAMEF y Plan de Control.
Ver la Figura IV.2 como un ejemplo para Diagrama de Flujo del Proceso.
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63
Otras Herramientas y Fuentes de Información
Otras fuentes de información que son útiles para que el equipo presentando la
manera de captar atención en los debates sobre los requisitos del proceso incluyen:
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64
ƒ
DAMEF.
ƒ
Planos y Registros de Diseño.
ƒ
Lista de Procesos.
ƒ
Matriz de Interacción.
ƒ
No Conformidades Internas y Externas.
ƒ
Historial de Calidad y Confiabilidad.
Información de Investigación
Después de establecer el alcance del análisis, el equipo deberá comenzar por la
revisión de la información histórica. Las fuentes de información deberían incluir:
ƒ
Las Lecciones Aprendidas de aplicaciones anteriores, y
ƒ
Cualquier información disponible para establecer las Mejores Prácticas,
incluyendo entre ellas temas como: Directrices y Normas, Identificación de Partes,
Metodología a Prueba de Errores.
Información disponible sobre desempeño en calidad, referente a diseños de
productos y procesos anteriores, incluyendo indicadores tales como: Rendimiento
(FTQ y FTC), Capacidad a la primera vez (tanto al final de la línea y en cada
operación), Partes por millón (ppm), Índices de capacidad del proceso (Cpk y Ppk),
Garantía.
La información puede ser útil para la determinación de los valores de Severidad,
Ocurrencia y Detección. Después de considerar estos requisitos previos, complete el
formulario (Tabla IV.1).
EJEMPLO AMEF DE PROCESO
El formato utilizado en los ejemplos de este manual es una guía para documentar las
discusiones del equipo y registrar el análisis de los elementos del PAMEF. Contenido
mínimo de lo que normalmente esperan las ensambladoras OEMs. El orden de las
columnas puede ser modificado y se pueden añadir columnas a este formato
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65
dependiendo de la organización; así como, de las necesidades y expectativas de los
clientes. En cualquier caso, cualquier formato presentado deberá ser aceptable para
el cliente.
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66
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67
Encabezado del Formato AMEF de Proceso (Campos A-H)
Ver Tabla IV.1
A continuación se describen los datos que deberán figurar en el formato. El
encabezado deberá identificar claramente el foco del AMEF, así como información
relacionada con la elaboración de documentos y control de proceso. Este deberá
incluir un número AMEF, la identificación del campo de aplicación, la responsabilidad
del diseño, fechas, etc.
El encabezado deberá contener los siguientes elementos:
Número de AMEF (A)
Número del documento, el cual puede ser utilizado para su control.
Ítem (B)
Nombre y número del sistema, subsistema o componente.
Responsabilidad del Proceso (C)
Nombre del área responsable del proceso.
Año Modelo / Programa (D)
Año modelo y línea de vehículo afectado.
Fecha Clave (E)
La fecha clave mas lejana corresponde a la fecha de presentación del PPAP.
Fecha del AMEF (F)
Fecha de la emisión inicial y fecha de la última revisión del AMEF.
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68
Miembros del Equipo (G)
Información del personal involucrado en el desarrollo del AMEF.
Preparado por (H)
Información del responsable de preparar el AMEF.
Cuerpo del Formato AMEF de Proceso (Campos a-n)
Ver Tabla IV.1
El cuerpo formato AMEF de Proceso contiene el análisis de los riesgos relacionados
con las fallas potenciales, y las acciones de mejora que se adopten.
Paso del Proceso / Función del Proceso / Requisitos (a)
Paso y Función del Proceso pueden dividirse en dos columnas o combinarse en una
sola columna. Las etapas del proceso pueden estar enumerados en la columna Paso
y Función del Proceso, o puede añadirse una columna adicional que contenga las
Funciones y Requisitos de ese Paso del Proceso.
"Paso del Proceso, "Función del Proceso" y "Requisitos" se describen a continuación:
Paso del Proceso (a1)
Introduzca la identificación del paso del proceso u operación que se analiza, basado
en la numeración y terminología del proceso. Por ejemplo, introduzca el número y el
identificador (por ejemplo, el nombre). El esquema de numeración del proceso, la
secuencia, y la terminología utilizada debe ser coherente con los utilizados en el
diagrama del flujo del proceso para garantizar la trazabilidad y las relaciones con
otros documentos (planes de control, instrucciones del operador, etc.). Las
operaciones de reparación y reproceso también deberán incluirse.
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69
Función del Proceso (a1)
Liste la función del proceso correspondiente a cada paso u operación del proceso
que se analiza. La función del proceso se describe el objetivo o la intención de la
operación.
Se recomienda un análisis de riesgo con el fin de limitar el número de pasos,
incluyendo solo para aquellos que añaden valor o de otra manera se consideran
como probable que tenga un impacto negativo sobre el producto. Si hay varias
funciones del proceso analizadas con respecto a una operación dada, cada una de
ellas deberá alinearse en el formato con sus respectivos "Requisitos" para ayudar en
el desarrollo de los modos de falla asociados.
Requisitos (a2)
Liste de los requisitos para cada función del proceso correspondiente al paso del
proceso u operación que se analiza. Los requisitos son las entradas al proceso
especificado para satisfacer la intención de diseño y otras necesidades de los
clientes. Si hay múltiples requisitos con respecto a una determinada función, cada
uno de ellos deberá alinearse en el formato con los respectivos modos de falla
asociados con el fin de facilitar el análisis.
Modo de Falla Potencial (b)
Modo de Falla Potencial se define como la manera en que el proceso podría dejar de
cumplir con los requisitos (incluyendo el intento de diseño). Al preparar el AMEF, se
asume que las partes o materiales recibidos son correctos. Se pueden hacer
excepciones cuando los datos históricos indiquen deficiencias en la calidad de las
partes de recibidas. El equipo también debe asumir que el diseño básico del producto
es correcto; sin embargo, si hay cuestiones de diseño que se traducen en
preocupaciones de proceso, estas cuestiones deberán comunicarse al equipo de
diseño para su resolución.
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70
Liste los modos de falla potencial para la operación en particular en términos de
requisitos del proceso (por ejemplo, como se indica en el diagrama del flujo del
proceso). Se asume que la falla puede ocurrir, pero no necesariamente ocurrirá. Los
posibles modos de falla deberán ser descritos en términos técnicos, no como un
síntoma perceptible por el cliente. Ver ejemplo en la Tabla IV.2.
Si los requisitos han sido bien definidos, entonces el modo de falla potencial es
fácilmente identificable determinando la condición cuando un requisito no se cumple.
Cada requisito puede tener múltiples modos de falla. Un gran número de modos de
falla identificados para un solo requisito generalmente indica que el requisito no está
bien definido.
La verificación de los posibles modos de falla puede realizarse a través de una
revisión de las cosas que han salido mal en el pasado, las preocupaciones, reportes
de rechazo y tormenta de ideas en grupo. Fuentes de información adicional pueden
incluir también una comparación con procesos similares y una revisión con el cliente
(usuario final y operación posterior) de los reclamos relacionados con componentes
similares.
Etapa del Proceso
Función
Requisito
Cuatro tornillos
Tornillos especificados
Operación 20:
Fijar el asiento a la
corredera usando una
pistola de torque
Secuencia de ensamblaje:
Primer tornillo en el agujero
frontal derecho
Tornillos
completamente
asentados
Tornillos
ajustados
a
la
especificación dinámica de
torsión
Modo de Falla Potencial
Menos de cuatro tornillos
Tornillo mal utilizado (mayor
diámetro)
Tornillo colocado en cualquier
otro agujero
Tornillo
no
completamente
asentado
Torque del tornillo demasiado alto
Torque del tornillo demasiado
bajo
Tabla IV.2 PAMEF - Ejemplo Etapa del Proceso/ Función / Requisito / Modo de Falla
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71
Efecto de Falla Potencial (c)
Los efectos de falla potencial se definen como los efectos del modo de falla, tal como
es percibido por el cliente. Los efectos de falla potencial deberán ser descritos en
términos de lo que el cliente puede notar o experimentar, recordando que el cliente
puede ser un cliente interno, así como, en última instancia, el usuario final. El cliente,
en este contexto, podría ser la siguiente operación, otras las operaciones o lugares,
el distribuidor, y/o el propietario del vehículo. Cada uno de ellos deberá tenerse en
cuenta al evaluar el efecto de falla potencial. Los efectos en el producto para el
PAMEF deberán ser coherentes con los correspondientes para el DAMEF. Si el
modo de falla pudiera afectar potencialmente la operación segura del vehículo, o
involucra un incumplimiento potencial con las regulaciones gubernamentales, deberá
identificarse en el PAMEF.
Para el usuario final, los efectos deberán establecerse en términos del producto o
desempeño del sistema. Si el cliente es la siguiente operación o las operaciones
subsiguientes, los efectos deberán establecerse en términos del proceso o
desempeño de la operación. Ver Tabla IV.3 Ejemplo de los efectos. Con el fin de
determinar
los
efectos
potenciales,
las
siguientes
preguntas
deberán
ser
consideradas:
1. ¿Por qué el Modo de Falla Potencial impide físicamente el posterior
procesamiento del producto o causa posibles daños al equipo o a los
operadores?
Esto incluye la imposibilidad para ensamblar o unir a otro componente en cualquier
instalación del cliente. Si es así, entonces evalúe el impacto de fabricación. No se
requiere un análisis más detallado. Si no es así, entonces pase a la pregunta.
Podrían citarse los siguientes ejemplos:
ƒ
No se puede ensamblar en la operación x.
ƒ
No se puede sujetar en las instalaciones del cliente.
ƒ
No se puede conectar en las instalaciones del cliente.
ƒ
No se puede taladrar en la operación x.
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72
ƒ
Causa excesiva desgaste de herramientas en la operación x.
ƒ
Daña a los equipos en la operación x.
ƒ
Pone en peligro el operador en las instalaciones del cliente.
2. ¿Cuál es el impacto potencial en el usuario final?
Independiente de cualquier control previsto o implementado, incluyendo dispositivos
a prueba de errores, tenga en cuenta lo que el usuario final podría notar o
experimentar. Esta información puede estar disponible en el DAMEF. Una vez
determinada, pase a la pregunta 3.
Podrían citarse los siguientes ejemplos:
ƒ
Ruido.
ƒ
Alto esfuerzo.
ƒ
Olor desagradable.
ƒ
Funcionamiento intermitente.
ƒ
Fugas de agua.
ƒ
Aspereza.
ƒ
No es posible ajustar.
ƒ
Difícil de controlar.
ƒ
Mala apariencia.
3. ¿Qué pasaría si un efecto se detecta antes de llegar al usuario final?
El efecto potencial en la ubicación actual o lugares de recepción también deberán ser
considerados.
Podrían citarse los siguientes ejemplos:
ƒ
Parada de línea.
ƒ
Bloqueo de envíos.
ƒ
Retenciones.
ƒ
100% del producto desperdiciado.
ƒ
Disminución de la velocidad de línea.
ƒ
Mano de obra adicional.
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73
Nota: Si más de un efecto potencial es identificado, tomando en cuenta las preguntas
2 y 3, todos podrán figurar en la lista, pero para efectos del análisis, sólo se
considera el peor de los casos cuando se documenta el valor de la severidad
resultante.
Requisito
Modo de Falla
Cuatro tornillos
Menos de cuatro tornillos
Tornillos especificados
Tornillo mal utilizado
(mayor diámetro)
Secuencia de ensamblaje:
Tornillo
colocado
Primer tornillo en el agujero
cualquier otro agujero
frontal derecho
Tornillos
asentados
en
completamente Tornillo no completamente
asentado
Torque
del
demasiado alto
tornillo
Torque
del
demasiado bajo
tornillo
Tornillos ajustados a la
especificación dinámica de
torsión
Efecto
Usuario Final:
Cojín flojo y ruido.
Fabricación y Montaje:
Parada de línea, selección y
reproceso adicional debido a la
modificación de la parte afectada.
Fabricación y Montaje:
No se puede instalar el tornillo en la
estación.
Fabricación y Montaje:
Dificultad para instalar los tornillos
restantes en la estación.
Usuario Final:
Cojín flojo y ruido.
Fabricación y Montaje:
Selección y reproceso adicional
debido a la modificación de la parte
afectada.
Usuario Final:
Cojín flojo debido a la posterior
rotura del tornillo y ruido.
Fabricación y Montaje:
Selección y reproceso adicional
debido a la modificación de la parte
afectada.
Usuario Final:
Cojín flojo debido al progresivo
desprendimiento del tornillo y ruido.
Fabricación y Montaje:
Selección y reproceso adicional
debido a la modificación de la parte
afectada.
Tabla IV.3 PAMEF - Ejemplo de Efectos
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74
Severidad (S) (d)
Severidad es el valor asociado con el efecto mas grave para un modo de falla dado.
La severidad es de un valor relativo dentro del alcance del AMEF individual.
Criterios de Evaluación Sugeridos
El equipo deberá acordar un criterio de evaluación y clasificación del sistema que sea
consistente, incluso si se modifican para cada proceso de análisis.
(Ver Tabla Cr1 Criterio de Evaluación de Severidad Sugerido para PAMEF)
No se recomienda modificar el criterio para evaluaciones de rangos de 9 y 10. Para
modos de fallas con un rango de severidad de 1 no debieran analizarse
posteriormente.
Clasificación (e)
Esta columna puede utilizarse para destacar modos de falla de alta prioridad o
causas que pueden requerir la evaluación adicional de ingeniería. Esta columna
puede utilizarse también para clasificar cualquier característica de producto o
proceso (por ejemplo, crítica, clave, mayor, significante) para componentes,
subsistemas, o sistemas que pudieran requerir controles de proceso adicionales.
Los requisitos específicos del cliente pueden identificar símbolos para las
características especiales de producto o proceso; así como su aplicación. Cuando
una característica especial se identifica con una severidad de 9 ó 10 en el PFMEA,
se deberá notificar al ingeniero responsable de diseño ya que esto puede afectar a
los documentos de ingeniería.
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75
Criterios de Severidad
PAMEF
Severidad de los efectos
en el producto (Efecto en
el Cliente)
Efecto
Incumplimiento de
Seguridad
y/o
Requisitos
Reglamentarios
Pérdida o
Deterioro de la
Función Primaria
Pérdida o
Deterioro de la
Función
Secundaria
Molestia
Ninguno
Modo de falla potencial afecta la
seguridad de la operación del
vehículo y/o involucra el no
cumplimiento con Regulaciones
Gubernamentales. La falla
ocurrirá sin aviso.
Modo de falla potencial afecta la
seguridad de la operación del
vehículo y/o involucra el no
cumplimiento con Regulaciones
Gubernamentales. La falla
ocurrirá con aviso.
Grado
10
Efecto
Incumplimiento
de Seguridad
y/o
Requisitos
Reglamentarios
9
Pérdida de función primaria
(vehículo inoperable, no afecta la
operación segura del vehículo).
8
Gran
Interrupción
Degradación de la función
primaria (vehículo operable, pero
con un nivel de desempeño
reducido).
7
Interrupción
Importante
Pérdida de la función secundaria
(vehículo operable, pero con
algunos aspectos de confort y/o
comodidad inoperables).
Degradación de la función
secundaria (vehículo operable,
pero algunos aspectos de confort
y/o comodidad operan a un nivel
de desempeño reducido).
Aspectos de apariencia y/o ruido
no están conformes, vehículo
operable. Defecto detectado por
la mayoría de los clientes (mayor
al 75%).
Aspectos de apariencia y/o ruido
no están conformes, vehículo
operable. Defecto detectado por
el 50% de los clientes.
Aspectos de apariencia y/o ruido
no están conformes, vehículo
operable. Defecto detectado por
los clientes observadores (menos
del 25%).
Efecto no perceptible.
Criterios de
Severidad PAMEF
Severidad de los
efectos en el proceso
(Efecto en
Manufactura /
Ensamblaje)
Puede poner en peligro al
operario de la máquina o
ensamblaje, sin aviso.
Puede poner en peligro al
operario de la máquina o
ensamblaje, con aviso.
100% del producto puede
convertirse en desperdicio.
Parada de línea o detención
de envíos.
Una porción de la
producción puede
convertirse en desperdicio.
Desviación del proceso
primario incluyendo
disminución de la velocidad
de línea o mano de obra
adicional.
100 % de la producción
puede ser reprocesada
fuera de línea y aceptada.
6
Interrupción
Moderada
5
Una porción de la
producción puede ser
reprocesada fuera de línea y
aceptada.
4
100 % de la producción
puede tener que ser
revisada en la estación
antes de ser procesada.
Interrupción
Moderada
3
Una porción de la
producción puede tener que
ser revisada en la estación
antes de ser procesada.
2
Interrupción
Menor
Ligera molestia en el
proceso o para el operador.
1
Ninguno
Efecto no perceptible.
Tabla Cr1 PAMEF - Criterios Sugeridos para la Evaluación de Severidad
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76
Causa del Modo de Fallas Potencial (f)
Las causa de falla potencial se define como una indicación de cómo el proceso de
diseño podría permitir la ocurrencia de la falla, que se describe en términos de algo
que puede corregirse o puede ser controlado. La causa de falla potencial puede ser
como una indicación de un punto débil del proceso, cuya consecuencia es el modo
de falla.
En la medida de lo posible, identificar y documentar todas las causas potenciales
para cada modo de falla. La causa deberá ser detallada de la forma más concisa y
completa como sea posible. La separación de las causas dará lugar a un análisis
centrado para cada una y pueden producir diferentes indicadores, controles y planes
de acción. Puede haber una o más causas que pueden dar lugar al modo de falla
que se analiza. Esto se traduce en varias líneas para cada causa en la tabla o en el
formato.
Al preparar el PAMEF, se asume que las partes o materiales recibidos son correctos.
Se pueden hacer excepciones cuando los datos históricos indiquen deficiencias en la
calidad de las partes de recibidas.
Sólo los errores específicos o casos de mal funcionamiento (por ejemplo, no se ha
instalado el sello o sello instalado invertido) pueden enumerarse. Frases ambiguas
(por ejemplo, error del operador o sello mal instalado, etc.) no debieran utilizarse.
Ver Tabla IV.4 Ejemplo de Causas y Controles.
Ocurrencia (O) (g)
Ocurrencia es la probabilidad de que una causa específica de una falla ocurra. El
número o rango de probabilidad de ocurrencia tiene un significado relativo más que
un valor absoluto (Ver Tabla Cr2).
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77
Estime la probabilidad de ocurrencia de una posible causa de falla utilizando una
escala del 1 al 10.
Se deberá utilizar un sistema de clasificación consistente para garantizar la
continuidad. El número o rango de probabilidad de ocurrencia es una clasificación
relativa dentro del alcance del AMEF y puede no reflejar la probabilidad de
ocurrencia actual.
El criterio "Incidentes por ítems / vehículos" se utiliza para indicar el número de fallas
que están previstos durante la ejecución del proceso. Si se dispone de datos
estadísticos de un proceso similar, los datos deberán utilizarse para determinar la
clasificación de ocurrencia.
En otros casos, una apreciación subjetiva puede hacerse mediante el uso de la
palabra descrita en la columna izquierda de la tabla, junto con las aportaciones de la
adecuada fuente de conocimiento del proceso para estimar la clasificación.
Criterios de Evaluación Sugeridos
El equipo deberá acordar un sistema de rangos y criterios de evaluación que sean
consistentes, incluso si se modifican para cada proceso de análisis. La ocurrencia
deberá ser estimada utilizando una escala del 1 al 10, basándose en la Tabla Cr2
como un lineamiento.
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78
Probabilidad
de Falla
Criterios para AMEF de Proceso
Ocurrencia de Causa
(Incidentes por elementos o vehículos)
≥ 100 por mil
≥ 1 en 10
50 por mil
1 en 20
20 por mil
1 en 50
10 por mil
1 en 100
2 por mil
1 en 500
0,5 por mil
1 en 2.000
0,1 por mil
1 en 10.000
0,01 por mil
1 en 100.000
≤ .001 por cada mil
1 en 1.000.000
Muy Alta
Alta
Moderada
Baja
Muy Baja
Grado
10
Falla eliminada a través de controles preventivos
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Tabla Cr2 PAMEF - Criterios Sugeridos para la Evaluación de Ocurrencia
Controles Actuales del Proceso (h)
Controles Actuales del Proceso son descripciones de los controles que pueden
prevenir en la medida de lo posible, la ocurrencia de la causa de la falla o detectar el
modo de falla o la causa de la falla en caso de que ocurran.
Existen dos tipos de controles del proceso a considerar:
Prevención: Eliminan (previenen) la ocurrencia de la causa o el modo de falla; o
reducen su grado de ocurrencia.
Detección: Identifican (detectan) la existencia de una causa o el modo de falla, dando
lugar a la elaboración de medidas correctivas asociadas o contramedidas.
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79
El enfoque preferido es primero usar controles preventivos, si es posible. Los rangos
de ocurrencia iniciales serán afectados por los controles de prevención siempre y
cuando estos estén integrados como parte del proceso. Los rangos iniciales de
detección serán afectados por los controles del proceso que, o bien detectan la
causa de la falla, o detectan el modo de falla.
Debido a que en los métodos estadísticos (es decir, Control Estadístico de Procesos)
suelen utilizar la toma de muestras para evaluar la estabilidad del proceso y detectar
condiciones fuera de las de control, estos métodos no deberán considerarse al
evaluar la eficacia de los controles específicos de detección. SPC puede, sin
embargo, ser considerada como un de Control de Prevención de causas específicas
cuya tendencias son identificables antes de que se produzca una no conformidad
real, tal como es la metodología para desgaste de herramientas.
El formato del ejemplo AMEF de Proceso de este manual, tiene dos columnas para
los controles actuales del proceso (es decir, columnas separadas para los Controles
de Prevención y los Controles de Detección) para ayudar al equipo a una clara
distinción entre estos dos tipos de controles del proceso.
Si se usa el formato con una columna (para controles del proceso), debieran usarse
entonces los siguientes prefijos. Para controles de prevención, coloque una “P” antes
de cada control de prevención listado. Para controles de detección, coloque una “D”
antes de cada control de detección listado.
Ver Tabla IV.4 Ejemplo de Causas y Controles.
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80
Requisito
Modo de Falla
Causa
Controles de
Prevención
Tornillos
completamente
asentados
Tornillo no
completamente
asentado
El operador no
mantuvo la
herramienta
perpendicular a la
superficie de trabajo
Formación del
operador
Ajuste de torque
demasiado alto por
parte de personal no
autorizado
Panel de control
protegido con
contraseña (sólo el
personal de puesta
a punto tiene
acceso)
Torque del
tornillo
demasiado alto
Ajuste de torque
demasiado alto por
parte de personal
que realiza la puesta
a punto
Tornillos
ajustados a la
especificación
dinámica de
torsión
Ajuste de torque
demasiado bajo por
parte de personal no
autorizado
Torque del
tornillo
demasiado
bajo
Ajuste de torque
demasiado bajo por
parte de personal
que realiza la puesta
a punto
Formación del
personal de puesta
a punto
Controles de
Detección
Incluido sensor de
ángulo para
detectar el error e
impedir que la
parte sea removida
de la herramienta
hasta completar la
operación
Incluida casilla de
validación de
torque en el
procedimiento de
puesta a punto
para validar
configuración
antes de ejecutar
Incluida casilla de
validación de
torque en el
procedimiento de
puesta a punto
para validar
configuración
antes de ejecutar
Añadida
configuración en
las instrucciones
de puesta a punto
Panel de control
protegido con
contraseña (sólo el
personal de puesta
a punto tiene
acceso)
Formación del
personal de puesta
a punto
Incluida casilla de
validación de
torque en el
procedimiento de
puesta a punto
para validar
configuración
antes de ejecutar
Incluida casilla de
validación de
torque en el
procedimiento de
puesta a punto
para validar
configuración
antes de ejecutar
Añadida
configuración en
las instrucciones
de puesta a punto
Tabla IV.4 PAMEF - Ejemplo de Causas y Controles
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81
Detección (D) (i)
La detección es el rango asociado con el mejor control de detección señalado en la
columna Control de Detección Actual del Proceso. La detección es una clasificación
relativa dentro del alcance de cada AMEF. Con el fin de lograr un grado inferior, por
lo general el control de detección planificado tiene que ser mejorado.
Cuando más de un control ha sido identificado, se recomienda que la clasificación de
detección para cada control se incluya como parte de la descripción del control.
Registre el valor más bajo en la columna de detección.
Asumir que la falla ha ocurrido y, a continuación, evaluar las capacidades de todos
"los controles actuales del proceso" para evitar el despacho de partes con este modo
de falla. No suponer que automáticamente el rango de detección es bajo debido a
que la ocurrencia es baja; sin embargo, hay que evaluar la capacidad de los
controles del proceso para la detectar modos de falla de baja frecuencia o para
impedirles ir más allá en el proceso. Las verificaciones de control de calidad al azar
son poco probables para detectar la existencia de un problema aislado y no deberán
influir en el rango de detección.
Criterios de Evaluación Sugeridos
El equipo deberá acordar un sistema de rangos y criterios de evaluación que sean
consistentes, incluso si se modifican para cada proceso de análisis.
La detección deberá ser estimada, utilizando la Tabla Cr3 como un lineamiento.
El rango o valor de uno (1) está reservado para la prevención de la falla demostrada
a través de las soluciones del diseño del proceso.
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82
Oportunidades
para la
Detección
Grado
Probabilidad
de
Detección
Sin controles actuales de proceso;
No se puede detectar o no se analiza.
10
Casi Imposible
No
es
probable
detectar en cualquier
etapa
Modo de falla y/o error (causa) no es detectado
fácilmente.
(Por ejemplo, auditorias al azar).
9
Muy Remota
Detección
del
problema posterior al
procesamiento
Detección del modo de falla en una operación posterior
por el operador a través de medios visuales / táctiles /
audibles.
8
Remota
Detección del modo de falla en la estación por el
operador a través de medios visuales / táctiles / audibles,
ó en una operación posterior a través de medición por
atributos (pasa / no-pasa, control manual de torque /
torquímetro de clic, etc.).
7
Muy Baja
Detección
del
problema posterior al
procesamiento
Detección del modo de falla en una operación posterior
por el operador a través de medición por variables ó en la
estación por el operador a través de medición por
atributos (pasa / no-pasa, control manual de torque /
torquímetro de clic, etc.).
6
Baja
Detección
del
problema en la fuente
Detección del modo de falla o error (causa) en la estación
por el operador a través de medición por variables o por
controles automatizados en la estación para detectar la
parte discrepante y notificar al operador (luz, timbre, etc.).
Medición realizada en la puesta a punto y verificación de
la primera pieza (solamente para causas).
5
Moderada
Detección
del
problema posterior al
procesamiento
Detección del modo de falla posterior al procesamiento
mediante controles automatizados que detectan y
bloquean la parte discrepante e impiden su continuación
en el proceso.
4
Moderada Alta
3
Alta
2
Muy Alta
1
Casi Seguro
Sin oportunidad
detección
de
Detección
del
problema en la fuente
Detección
del
problema en la fuente
Detección de errores
y/o prevención del
problemas
Detección
no
aplicable
por
prevención errores
Criterios para AMEF de Proceso
Probabilidad de Detección
por el Control del Proceso
Detección del modo de falla en la estación mediante
controles automatizados que detectan y bloquean la
parte discrepante e impiden su continuación en el
proceso.
Detección del error (causa) en la estación mediante
controles automatizados que detectan el error y
previenen que se hagan partes discrepantes.
Prevención del error (causa) como un resultado del
diseño del utillaje, diseño de la máquina o diseño de la
parte. No se pueden hacer partes defectuosas porque el
ítem ha sido desarrollado a prueba de errores en el
diseño del producto y/o proceso.
Tabla Cr3 PAMEF - Criterios Sugeridos para la Evaluación de Detección
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83
Determinación de Acciones Prioritarias
Una vez que el equipo ha completado la identificación inicial de modos de falla y sus
efectos, las causas y los controles, incluidas las clasificaciones de severidad,
ocurrencia y detección, deberán decidir si se necesitan más esfuerzos para reducir el
riesgo. Debido a las limitaciones inherentes a los recursos, tiempo, la tecnología y
otros factores, deberán elegir la mejor manera de dar prioridad a estos esfuerzos.
El objetivo inicial del equipo debe orientarse hacia modos de falla con el mayor grado
de severidad. Cuando la severidad es de 9 ó 10, es imperativo que el equipo se
asegure de que el riesgo se aborda a través de los controles existentes o determine
acciones recomendadas (tal como se documenta en el AMEF). Para los modos de
falla con severidad de 8 ó inferior, el equipo deberá considerar las causas que tengan
mayor ocurrencia o grados de detección.
El equipo tiene la responsabilidad de examinar la información clasificada, decidir
sobre un enfoque, y determinar la mejor manera de priorizar los esfuerzos de
reducción de los riesgos que servirá mejor a la organización y sus clientes.
Evaluación de Riesgos; Número de Prioridad de Riesgo (NPR) (j)
Un enfoque para ayudar a establecer prioridades de acción ha sido la de utilizar el
Número de Prioridad de Riesgo:
NPR = Severidad (S) x Ocurrencia (O) x Detección (D)
Dentro del alcance del AMEF individual, este valor puede oscilar entre 1 y 1000.
El uso de un umbral de NPR no es una práctica recomendada para determinar
la necesidad de adoptar medidas.
La aplicación de los umbrales de NPR’s supone que son una medida de riesgo
relativo (que a menudo no son) y que la mejora continua no es necesario (que es).
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84
Por ejemplo, si el cliente aplicó un umbral arbitrario de 100 a lo siguiente, el
proveedor estará obligado a adoptar medidas en relación con la característica B con
NPR de 112.
Ítem
Severidad
Ocurrencia
Detección
NPR
A
9
2
5
90
B
7
4
4
112
En este ejemplo, el NPR es mayor para característica B, pero la prioridad debe ser
trabajar sobre A con la mayor severidad de 9, aunque el NPR es de 90 que es menor
y está por debajo del umbral. Otra preocupación con el uso de éste enfoque es que
no hay un valor específico de NPR para exigir la acción.
Lamentablemente, el establecimiento de estos umbrales puede promover el mal
comportamiento que causan los miembros del equipo para pasar tiempo tratando de
justificar un menor valor de ocurrencia o detección para reducir el RPN.
Este tipo de comportamiento evita abordar el verdadero problema que subyace a la
causa del modo de falla y se limita de forma que el NPR se mantenga por debajo del
umbral.
Es importante reconocer que, si bien la determinación de riesgo "aceptable" en un
programa en particular es deseable (por ejemplo, lanzamiento de vehículos), deberá
basarse en un análisis de severidad, ocurrencia y detección, y no a través de la
aplicación de los umbrales de NPR.
El uso del índice NPR en los debates del equipo puede ser un instrumento útil. La
limitación del uso del índice NPR necesita de ser entendido. Sin embargo, el uso del
índice NPR para determinar los umbrales de acción prioritarias, no se recomienda.
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85
Acciones Recomendadas (k)
En general, las acciones de prevención (es decir, la reducción de la ocurrencia) son
preferibles a las acciones de detección. Un ejemplo de ello es el uso de
metodologías “a prueba de error” en el diseño del proceso, en lugar de verificaciones
de control de calidad al azar o de inspección.
La intención de cualquier acción recomendada es reducir los valores en el siguiente
orden: primero la Severidad, luego la Ocurrencia y por último la Detección. Ejemplo
enfoques para reducir estos valores se explican a continuación:
Para Reducir el Valor de Severidad (S):
Sólo una revisión de diseño o proceso puede dar lugar a una reducción en el valor de
severidad. Un cambio de diseño de producto o proceso, de por sí, no implica que la
severidad se reduce. Cualquier cambio de diseño de producto o proceso deberá ser
revisado por el equipo para determinar el efecto a la funcionalidad del producto y
proceso.
Para lograr la máxima eficacia y eficiencia de este enfoque, los cambios de diseño al
producto y proceso deberán aplicarse en una fase temprana del proceso de
desarrollo. Por ejemplo, la tecnología del proceso deberá ser considerada en una
etapa muy temprana del proceso de desarrollo para reducir la severidad.
Para Reducir el Valor de Ocurrencia (O):
Una reducción del valor de ocurrencia puede efectuarse mediante la eliminación o
control de una o varias de las causas del modo de falla a través de una revisión del
diseño de producto o proceso. Estudios para entender las fuentes de variación del
proceso usando los métodos estadísticos pueden ser aplicados. Estos estudios
pueden dar lugar a acciones que reduzcan la ocurrencia. Además, los conocimientos
adquiridos pueden ayudar a la identificación de controles adecuados para las
operaciones, a fin de lograr la mejora continua y la prevención de defectos.
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86
Para Reducir el Valor de Detección (D):
El método preferido es el uso de la metodología a prueba de errores. Un rediseño de
la metodología de detección puede resultar en una reducción del grado de detección.
En algunos casos, un cambio de diseño en un paso del proceso puede ser requerido
para aumentar la probabilidad de detección (es decir, reducir el valor de detección).
En general, la mejora de los controles de detección exige el conocimiento y la
comprensión de las causas dominantes variación del proceso; así como, de las
causas especiales. El aumento de la frecuencia de inspección no suele ser un medio
eficaz de acción y sólo deberá utilizarse como una medida temporal para recoger
información adicional sobre el proceso, de manera que puedan aplicarse acciones
correctivas y preventivas permanentes.
Si alguna evaluación conduce a la no existencia de acciones recomendadas para
una combinación específica de un modo de falla / causa / control, indicar registrando
"Ninguna" en esta columna. También puede ser útil incluir una justificación, en caso
de indicar "Ninguna", especialmente en caso de alta severidad.
La evaluación de acciones sobre el proceso puede incluir una revisión lo siguiente:
ƒ
Resultados del Diseño de Experimentos DOE u otras pruebas, cuando sea
aplicable.
ƒ
Modificación del diagrama de flujo del proceso, distribución de planta,
instrucciones de trabajo o plan de mantenimiento preventivo.
ƒ
Examen de equipos, dispositivos o especificaciones de máquinas.
ƒ
Dispositivos de detección y/o sensores (nuevos o modificados).
La Tabla IV.5 proporciona un ejemplo de la aplicación de las causas (Columna f),
controles (Columna h) y acciones recomendadas (Columna k).
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87
Responsabilidad y Fecha Prevista para la finalización (l)
Introduzca el nombre de la persona y la organización responsable de completar cada
acción recomendada, incluyendo la fecha objetivo de finalización. El líder del equipo
es responsable de garantizar que todas las acciones recomendadas se han
ejecutado o tratado adecuadamente.
Resultado de Acciones (m-n)
Esta sección identifica los resultados de las acciones realizadas y su efecto en los
valores de Severidad, Ocurrencia, Detección y NPR.
Acciones Tomadas y Fecha de Terminación (m)
Después que la acción se ha puesto en práctica, introduzca una breve descripción de
las medidas adoptadas y la fecha de terminación real.
Severidad, Ocurrencia, Detección y NPR (n)
Después que las acciones correctivas y preventivas se han completado, determinar y
registrar el resultado de la Severidad, Ocurrencia y Detección.
Calcule y registre el indicador de prioridad resultante (por ejemplo, NPR).
Todos los valores deberán revisarse. Las acciones por sí solas no garantizan que el
problema se resolvió, por lo tanto, un análisis adecuado o ensayo deberá ser
completado como verificación. Si la adopción de nuevas medidas se considera
necesario, repetir el análisis. El enfoque deberá ser siempre la mejora continua.
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88
Etapa del Proceso
Función
Requisito
Cuatro tornillos
Operación 20:
(Fijar el asiento a la
corredera usando una
pistola de torque)
Seleccione
cuatro
tornillos
Operación 20:
(Fijar el asiento a la
corredera usando una
pistola de torque)
Comenzando
con
orificio frontal derecho,
ajuste cada tornillo a la
especificación
dinámica de torsión
Tornillos
especificados
Secuencia de
ensamblaje:
Primer tornillo
en el agujero
frontal derecho
Modo de
Falla
Causa
Menos
de
cuatro tornillos
Muy
pocos
tornillos
instalados
inadvertidament
e
Tornillo
utilizado
(mayor
diámetro)
Tornillo
colocado
cualquier
agujero
mal
en
otro
Tornillos
similares
disponibles
la estación
Controles de
Prevención
Ayudas
visuales
ilustrando
la
cantidad
correcta
Formación del
operador
Ayudas
visuales
ilustrando
el
tornillo correcto
en
Más
de
un
agujero
a
disposición del
operador
Formación
operador
del
Ayudas
visuales
identificando la
localización del
primer tornillo
Formación
operador
Controles de
Detección
Inspección
visual en
estación
Inspección
visual en
estación
la
la
Acciones
Recomendadas
Vigilancia del torque
en la estación;
Bloqueo de la línea si
se instalan menos de
cuatro tornillos.
Vigilancia del ángulo
de torque en la
estación;
Bloqueo de la línea si
el ángulo de torque no
se cumple.
Diseño a prueba de
error: utilizar un tipo de
tornillo
para
la
estación o producto.
Inspección
visual en
estación
del
la
Añadir
sensor
de
posición para impedir
la operación, a menos
que la herramienta
esté alineada en el
agujero correcto.
Tabla IV.5 PAMEF - Ejemplo de Causas, Controles y Acciones
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89
Mantenimiento PAMEFs
El AMEF de Proceso es un documento vivo y deberá revisarse cuando se produzca
un cambio en el diseño del producto o proceso y actualizarse, según sea necesario.
Otro elemento de mantenimiento continuo deberá incluir una revisión periódica de los
valores utilizados en el AMEF de Proceso. Debería prestarse especial atención a los
valores de Ocurrencia y Detección. Esto es particularmente importante cuando se
han realizado cambios de producto y/o proceso, o mejoras en los controles del
proceso.
Además, en los casos en que se hayan producido problemas en relación con la
producción, tales como interrupciones o acciones en el campo, los valores deberán
modificarse.
Apalancamiento PAMEFs
El uso de la frase AMEF de Proceso es el punto de partida que ofrece la mayor
oportunidad para impulsar el uso de la experiencia y el conocimiento. En caso de
existir un nuevo proyecto o aplicación funcionalmente similar a la del producto
existente, se puede utilizar un solo PAMEF con consentimiento del cliente. Si hay
ligeras diferencias, el equipo deberá identificar y centrarse en los efectos de estas
diferencias.
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90
VÍNCULOS CON OTROS DOCUMENTOS
El PFMEA no es un documento aislado. La Figura IV.5 muestra los vínculos con algunos de
los documentos de uso común.
AMEF de Diseño
En el desarrollo de un PFMEA es importante utilizar la información y los
conocimientos adquiridos en la creación del DFMEA. Sin embargo, el vínculo entre
estos dos documentos no siempre es evidente. La dificultad se debe a que el centro
de atención de cada FMEA es diferente. El DFMEA se centra en la función de la
parte mientras que el PFMEA se centra en las etapas del proceso de manufactura.
La información contenida en las columnas de cada formato no es igual. Por ejemplo,
Ítem / Función de Diseño no es igual a Función del Proceso / Requisitos; Modo de
falla potencial del Diseño no es igual a Modo de falla potencial del Proceso; Causa
de falla potencial del Diseño no es igual a Causa de falla potencial del Proceso.
Sin embargo, mediante la comparación global entre los análisis de diseño y proceso,
se puede hacer una conexión entre las características identificadas durante el
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91
análisis DAMEF y PAMEF. Otra conexión es la relación entre la Causa de falla
potencial del Diseño DAMEF y el Modo de falla potencial del Proceso PFMEA.
Por ejemplo, el diseño de una característica tal como un agujero puede causar un
modo de falla particular. El correspondiente de modo de falla del proceso es la
incapacidad para fabricar la misma característica tal como está establecido.
En este ejemplo, la causa de falla potencial del diseño (diámetro del agujero
diseñado demasiado grande) parece ser similar al modo de falla potencial del
proceso (agujero perforado demasiado grande).
El efecto del modo de falla para ambos diseño y proceso puede ser idéntico, si no
hay otros efectos relacionados con el proceso. En otras palabras, el resultado final
(efecto) del modo de falla es la misma, pero hay dos causas distintas.
Mientras se desarrolla el PFMEA, es responsabilidad del equipo garantizar que todos
los procesos relacionados con los posibles modos de falla que conducen a efectos
relacionados con el producto sean coherentes entre el DFMEA y el PFMEA.
Plan de Control
Además de la lista de acciones recomendadas y su posterior seguimiento, como
resultado de la actividad PFMEA, un Plan de Control deberá desarrollarse. Algunas
organizaciones pueden optar por no identificar específicamente “características del
producto y proceso” relacionadas en el PFMEA.
En esta situación, las "Características del Producto" del Plan de Control pueden ser
derivadas de los "Requisitos" parte de la columna "Función del Proceso / Requisitos"
y las "Características del Proceso” puede ser derivadas de la columna "Causa del
Modo de Falla Potencial”.
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92
Cuando el equipo desarrolla el Plan de Control, necesita asegurar que los controles
actuales descritos en el PFMEA sean compatibles con los métodos de control
especificados en el Plan de Control.
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93
BIBLIOGRAFÍA
ƒ
Planificación Avanzada de Calidad del Producto. AIAG, Segunda Edición, Julio 2008.
ƒ
Análisis del Modo y Efecto de la Falla Potencial. AIAG, Cuarta Edición, Junio 2008.
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Proceso de Aprobación de Partes para Producción. AIAG, Cuarta Edición, Marzo
2006.
ƒ
Control Estadístico del Proceso. AIAG, Segunda Edición, Julio 2005.
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Análisis del Sistema de Medición. AIAG, Tercera Edición, Marzo 2002.
ƒ
Requisitos Específicos de Ford Motor Company para ISO/TS 16949:2002. Ford Motor
Company, Agosto 2008.
ƒ
Requisitos Específicos de Chrysler para ISO/TS 16949:2002. Chrysler, Septiembre
2008.
ƒ
Requisitos Específicos de General Motors para ISO/TS 16949:2002. General Motors,
Septiembre 2008.
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Requisitos Específicos para PPAP. Ford Motor Company, Marzo 2006.
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Requisitos Específicos para PPAP. Chrysler, Septiembre 2008.
ƒ
Requisitos Específicos para PPAP. General Motors, Septiembre 2008.
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94
Anexos
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95
Ejercicios
Denominación del Ejercicio
Objetivo
Duración
1. Desarrollo de un AMEF de
Diseño
-
Desarrollar un AMEF de
Diseño considerando las
directrices establecidas en el
Manual AMEF “Cuarta
Edición” y los requisitos
específicos de los clientes.
4 horas
2. Desarrollo de un AMEF de
Proceso
-
Desarrollar un AMEF de
Proceso considerando las
directrices establecidas en el
Manual AMEF “Cuarta
Edición” y los requisitos
específicos de los clientes.
4 horas
Ejercicio No. 1
Desarrollo de un AMEF de Diseño
ƒ
Desarrollar un AMEF de Diseño considerando las directrices establecidas en el Manual
AMEF “Cuarta Edición” y los requisitos específicos de los clientes.
ƒ
Tiempo total: 4 horas
ƒ
Instrucciones:
•
Forme un grupo de trabajo.
•
Seleccione el producto que será entregado al usuario final.
•
Establezca el alcance del análisis.
•
Elabore esquemas, dibujos, lista de materiales, etc.
•
Defina requisitos funcionales y características del producto.
Prohibida la reproducción total o parcial de este material sin la autorización expresa de FUNDAMETAL
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•
Elabore un Diagrama de Bloques donde se muestre las relaciones físicas y lógicas
entre los componentes del producto.
•
Elabore un Diagrama de Parámetros para ayudar al equipo a comprender la física
relacionada con las funciones del diseño.
•
Después de considerar los requisitos previos, complete el AMEF de Diseño.
•
Establezca las relaciones existentes entre el AMEF de Diseño y el DVP&R “Plan
de Verificación de Diseño y Reporte”.
Ejercicio No. 2
Desarrollo de un AMEF de Proceso
ƒ
Desarrollar un AMEF de Proceso considerando las directrices establecidas en el Manual
AMEF “Cuarta Edición” y los requisitos específicos de los clientes.
ƒ
Tiempo total: 4 horas
ƒ
Instrucciones:
•
Forme un grupo de trabajo.
•
Describa la intención del proceso.
•
Revise los resultados del ejercicio anterior.
•
Elabore el Diagrama de Flujo del Proceso general.
•
Después de considerar los requisitos previos, complete el AMEF de Proceso.
•
Establezca las relaciones existentes entre el AMEF de Proceso y el Plan de Control.
Prohibida la reproducción total o parcial de este material sin la autorización expresa de FUNDAMETAL
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