6. Análisis del modo y efecto de falla de máquina (MFMEA)

ESTUDIOS DE REPETIBILIDAD Y REPRODUCIBILIDAD (R&R)
P. Reyes / junio 2010
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de la AIAG
MÓDULO 3. Análisis
del modo y efecto
de falla de Diseño,
Proceso y Máquinas
(DFMEA, PFMEA,
MFMEA)
DR. PRIMITIVO REYES AGUILAR
Junio 2010 Mail:
[email protected] /
Página Web www.icicm.com
Cel. 044 55 52 17 49 12
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Contenido
1. Introducción ........................................................................................................................ 3
2. Tipos de AMEF´S ............................................................................................................... 3
3. Procedimiento para la elaboración del A.M.E.F (Diseño, Proceso o máquina) ................. 4
4. Análisis del modo y efecto de falla de diseño (DFMEA)................................................... 8
5. Análisis del modo y efecto de falla de proceso (PFMEA) ................................................. 9
6. Análisis del modo y efecto de falla de máquina (MFMEA)............................................. 10
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1. Introducción
El AMEF o FMEA ( Failure Mode and Effect Analisis) es una técnica de prevención, utilizada para
detectar por anticipado los posibles modos de falla, con el fin de establecer los controles
adecuados que eviten la ocurrencia de defectos.
Objetivos




Identificar los modos de falla potenciales, y calificar la severidad de su efecto.
Evaluar objetivamente la ocurrencia de causas y la habilidad de los controles para detectar la
causa cuando ocurre.
Clasifica el orden potencial de deficiencias de producto y proceso.
Se enfoca hacia la prevención y eliminación de problemas del producto y proceso
Preparación del AMEF
Se recomienda que sea un equipo multidisciplinario el que lo lleve a cabo.
Por ejemplo: el ingeniero responsable del sistema, producto o proceso de manufactura/ ensamble
se incluye en el equipo, así como representantes de las áreas de Diseño, Manufactura, Ensamble,
Calidad, Confiabilidad, Servicio, Compras, Pruebas, Proveedores y otros expertos en la materia que
se considere conveniente.
Cuándo iniciar un AMEF






Al diseñar los sistemas, productos y procesos nuevos.
Al cambiar los diseños o procesos existentes o que serán usados en aplicaciones o ambientes
nuevos.
Después de completar la Solución de Problemas (con el fin de evitar la incidencia de los
mismos).
El AMEF de sistema, después de que las funciones del sistema se definen, aunque sea antes de
seleccionar el hardware específico.
El AMEF de diseño, después de que las funciones del producto son definidas, aunque sea antes
de que el diseño sea aprobado y entregado para su manufactura.
El AMEF de proceso, cuando los dibujos preliminares del producto y sus especificaciones están
disponibles.
2. Tipos de AMEF´S
 AMEF de Diseño: Se usa para analizar componentes de diseños. Se enfoca hacia los Modos de
Falla asociados con la funcionalidad de un componente, causados por el diseño.
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 AMEF de Proceso: Se usa para analizar los procesos de manufactura y ensamble. Se enfoca a
la incapacidad para producir el requerimiento que se pretende, un defecto. Los Modos de Falla
pueden derivar de causas identificadas en el AMEF de Diseño.
 AMEF de Máquinas: Se usa para analizar los elementos de máquinas. Se enfoca hacia los
Modos de Falla asociados con la probabilidad de falla de las partes o componentes con objeto
de tomar acciones preventivas.
3. Procedimiento para la elaboración del A.M.E.F (Diseño,
Proceso o máquina)
1. Determinar el proceso o producto a analizar.

AMEF de diseño (FMEAD): Enumerar que es lo que se espera del diseño del producto,
que es lo que quiere y necesita el cliente, y cuales son los requerimientos de
producción. Así mismo listar el flujo que seguirá el producto a diseñar, comenzando
desde el abastecimiento de materia prima, el(los) procesos (s) de producción hasta la
utilización del producto por el usuario final. Determinar las áreas que sean más
sensibles a posibles fallas.

AMEF de procesos (FMEAP): Listar el flujo del proceso que se esté desarrollando,
comenzando desde el abastecimiento de la materia prima, el proceso de
transformación hasta la entrega al cliente (proceso siguiente). Determinar las áreas
que sean más sensibles a posibles fallas. En el caso de empresas de servicios no hay
materias primas, para estos casos se toman en cuenta las entradas del proceso.

AMEF de máquinas (FMEAM): Enumerar que es lo que se espera de la máquina, en
función de los requerimientos de producción. Determinar los elementos que sean más
sensibles a posibles fallas para prevenirlas.
En este punto es importante:
 Desarrollar lista de Entradas, Salidas y Características / artículos - diagrama de bloque de
referencia, QFD.
 Evaluar entradas y características de la función requerida para producir la salida.
 Evaluar Interfaz entre las funciones para verificar que todos los Posibles Efectos sean
analizados.
 Asumir que las partes se manufacturan de acuerdo con la intención del diseño.
2. Establecer los modos potenciales de falla.
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Para cada una de las áreas sensibles a fallas determinadas en el punto anterior se deben
establecer los modos de falla posibles. Modo de falla es la manera en que podría
presentarse una falla o defecto. Para determinarlas nos cuestionamos ¿De qué forma
podría fallar la parte o proceso? (Roto, flojo, fracturado, etc.)
3. Determinar el efecto de la falla
Efecto: Cuando el modo de falla no se previene ni corrige, el cliente o el consumidor final
pueden ser afectados (deterioro prematuro, ruidoso, operación errática, paros de línea,
etc.)
4. Determinar la causa de la falla
Causa: Es una deficiencia que se genera en el Modo de Falla.
Las causas son fuentes de Variabilidad asociada con variables de Entrada Claves (KPIVs).





Causas relacionadas con el diseño ( características de la parte)
Selección de Material
Tolerancias / valores objetivo
Configuración
Componente de Modos de Falla a nivel de Componente
 Causas que no pueden ser Entradas de Diseño, tales como:
– Ambiente, Vibración, Aspecto Térmico
 Mecanismos de Falla
– Rendimiento, Fatiga, Corrosión, Desgaste
5. Describir las condiciones actuales:
 Anotar los controles actuales que estén dirigidos a prevenir o detectar la causa de
la falla.
 Cálculos
 Análisis de elementos finitos
 Revisiones de Diseño
 Prototipo de Prueba
 Prueba Acelerada
• Primera Línea de Defensa - Evitar o eliminar causas de falla.
 Segunda Línea de Defensa - Identificar o detectar falla anticipadamente.
 Tercera Línea de Defensa - Reducir impactos / consecuencias de falla.
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6. Determinar el grado de severidad: Para estimar el grado de severidad, se debe de tomar
en cuenta el efecto de la falla en el cliente. Se utiliza una escala del 1 al 10: el ‘1’ indica
una consecuencia sin efecto. El 10 indica una consecuencia grave.
7. Determinar el grado de ocurrencia: Es necesario estimar el grado de ocurrencia de la causa
de la falla potencial. Se utiliza una escala de evaluación del 1 al 10. El “1” indica remota
probabilidad de ocurrencia, el “10” indica muy alta probabilidad de ocurrencia.
8. Determinar el grado de detección: Se estimará la probabilidad de que el modo de falla
potencial sea detectado antes de que llegue al cliente. El ‘1’ indicará alta probabilidad de
que la falla se pueda detectar. El ‘10’ indica que es improbable ser detectada.
9. Calcular el número de prioridad de riesgo (NPR): Es un valor que establece una
jerarquización de los problemas a través de la multiplicación del grado de ocurrencia,
severidad y detección, éste provee la prioridad con la que debe de atacarse cada modo de
falla, identificando ítems críticos.
NPR = Grado de Ocurrencia * Severidad * Detección.
Prioridad de NPR:
500 – 1000
125 – 499
1 – 124
0
Alto riesgo de falla
Riesgo de falla medio
Riesgo de falla bajo
No existe riesgo de falla
Se deben atacar los problemas con NPR alto, así como aquellos que tengan un alto grado de
SEVERIDAD no importando si el NPR es alto o bajo.
10. Acciones recomendadas: Anotar la descripción de las acciones preventivas o correctivas
recomendadas , incluyendo responsables de las mismas. Anotando la fecha compromiso
de implantación. Se pueden recomendar acciones encaminadas hacia:



Eliminar o disminuir la OCURRENCIA de la causa del modo de falla. (modificaciones
al diseño o al proceso, Implementación de métodos estadísticos, ajuste a
herramental, etc.
Reducir la SEVERIDAD del modo de falla. (Modificaciones en el diseño del producto
o proceso).
Incrementar la probabilidad de DETECCIÓN. (Modificaciones en el diseño del
producto o proceso para ayudar a la detección).
11. Una vez realizadas las acciones correctivas o preventivas, se recalcula el grado de
ocurrencia, severidad, detección y el NPR.
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12. Cada vez que haya alguna modificación en el proceso o en el producto se debe de
actualizar el A.M.E.F.
La estructura del AMEF del diseño o del proceso es básicamente la misma, lo que es diferente es
el enfoque.
Fecha límite:
Concepto
Prototipo
Pre-producción
Producción
FMEAD
FMEAP
FMEAD
FMEAP
Artículo
Falla
Característica de Diseño
Forma en que el
producto falla
Paso de Proceso
Forma en que el proceso falla
al producir el requerimiento
que se pretende
Controles
Técnicas de Diseño de
Verificación/Validación
Controles de Proceso
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4. Análisis del modo y efecto de falla de diseño (DFMEA)
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5. Análisis del modo y efecto de falla de proceso (PFMEA)
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6. Análisis del modo y efecto de falla de máquina (MFMEA)
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FMEA DE MÁQUINAS
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