FMECA explicado:un enfoque integral para el modo de falla, el efecto y el análisis de criticidad

El análisis de modos, efectos y criticidad de fallas (FMECA) es un sistema estructurado de prioridades de trabajo que ayuda a los equipos a hacer el mejor uso posible de los recursos de mantenimiento. Hoy en día, la mayoría de las operaciones de fabricación enfrentan limitaciones de tiempo, presupuesto y experiencia. Cada parte de un sistema juega un papel en el éxito del fabricante. Y aunque las fallas en algunas áreas pueden ser solo un inconveniente menor, pueden detener la producción en otras.

Hoy en día, FMECA es una forma estándar de analizar y priorizar fallas potenciales. FMECA impulsa decisiones inteligentes sobre dónde asignar sus recursos para que tengan el mayor impacto. En este artículo, hablaremos sobre qué es FMECA y qué puede hacer por su operación. También explicaremos las diferencias entre FMECA y otros sistemas de prioridad de trabajo, como el análisis modal de fallos y efectos (FMEA).

FMECA implica analizar procesos para determinar sus posibles puntos de falla. Una vez que haya identificado esos puntos de falla, puede investigar cómo afectan todo el proceso. Esta información permite a los equipos de mantenimiento priorizar el trabajo, predecir fallas y maximizar el tiempo de actividad, ya que pueden priorizar los problemas de mantenimiento o realizar mantenimiento preventivo antes de que ocurran interrupciones.

FMECA es un sistema de prioridad laboral basado en datos. Es uno de los enfoques más granulares y sistemáticos para clasificar las tareas de mantenimiento. FMECA consta de tres partes, y cada una alimenta la siguiente:

• El modo de falla identifica los puntos en los que un activo o sistema puede fallar. Normalmente, existen múltiples modos de falla para cada pieza del equipo.
• Los efectos determinan cómo cada falla potencial afectará las operaciones. No todos los modos de falla son iguales. Algunos no tienen un impacto significativo en la productividad, mientras que otros pueden detener la producción. Es fundamental saber qué modos de fallo suponen el mayor riesgo.
• El análisis de criticidad determina qué modos de falla son los más graves en términos de su efecto en las operaciones. Este paso tiene en cuenta consideraciones de productividad, seguridad y medioambientales.

Si se hace correctamente, FMECA puede identificar los modos de falla que más importan a una planta. Una vez determinado, una organización puede centrar sus esfuerzos de mantenimiento en los activos y componentes que más lo necesitan.

¿Por qué realizar FMECA?

El objetivo de realizar un análisis del modo de falla, los efectos y la criticidad es comprender mejor los riesgos potenciales y encontrar formas de evitar que ocurran fallas. Realizando FMECA
permite a las organizaciones:

Obtenga información valiosa basada en datos :Los fabricantes tienen muchas máquinas y procesos en funcionamiento en toda la planta de producción. En cualquier momento dado, puede haber varias órdenes de trabajo para diferentes activos que requieren reparaciones o piezas que deben reemplazarse. En lugar de confiar en una intuición al priorizar las reparaciones, el enfoque FMECA elabora estrategias sobre qué reparaciones o tareas de mantenimiento preventivo deben completar los equipos primero.

Céntrese en tareas de alta prioridad :FMECA otorga a cada modo de falla una clasificación de criticidad. Cuando un equipo de mantenimiento tiene varias órdenes de trabajo, esa calificación les permite priorizar las órdenes de trabajo más críticas. Los equipos pueden centrarse en los activos, componentes y procesos que más lo necesitan.

Mejorar mantenimiento preventivo prácticas :Realizar FMECA puede ayudar a identificar áreas comunes de falla. A partir de ahí, el equipo de mantenimiento puede implementar o modificar prácticas de mantenimiento preventivo para que sean más efectivas.

Garantizar la seguridad en el lugar de trabajo :Un aspecto importante de FMECA es garantizar que cualquier avería que amenace la seguridad física de los miembros de su equipo reciba la máxima prioridad.

Minimizar el tiempo de inactividad :FMECA permite a los equipos priorizar las reparaciones que afectan la calidad de la producción o el rendimiento del activo. Esto minimiza el tiempo de inactividad y garantiza que la planta de producción siga funcionando de la manera más eficiente posible.

Mejorar la vida útil del equipo :FMECA también respalda la longevidad de sus equipos y activos al identificar reparaciones críticas y garantizar que se manejen de manera inmediata y efectiva.

Cómo realizar un análisis modal de falla, efectos y criticidad (FMECA):una guía paso a paso

Ahora que hemos repasado lo que significa FMECA y por qué es importante, es hora de poner nuestro conocimiento en práctica. Realizar FMECA puede llevar mucho tiempo, pero los beneficios tendrán un impacto duradero en su empresa.

Es posible que se necesite una amplia gama de personas en diversos roles en toda su organización para realizar un análisis FMECA eficaz. Estos podrían incluir ingenieros, técnicos, personal de mantenimiento, gerentes y diseñadores de productos y personal de fabricación. Cada una de estas áreas de especialización puede ayudar a identificar y mitigar los modos de falla, lo que resulta en un análisis FMECA más completo y efectivo.

Estos son los pasos para realizar un análisis FMECA:

1. Defina el alcance de su análisis

Identifique el sistema o proceso que desea analizar. Podría tratarse de un único activo de fabricación o de todo el proceso de fabricación.

2. Identificar todos los factores relevantes

• Identificar los componentes:dividir el sistema o proceso en cada parte o subsistema.
• Identifique fallas potenciales:haga una lluvia de ideas sobre todos los modos de falla posibles, desde pequeños hasta grandes.
• Identifique los efectos de cada falla:Para cada falla, determine los posibles efectos. Estos podrían incluir lesiones, maquinaria dañada, tiempo de inactividad no planificado, problemas de calidad y más.

3. Asignar calificaciones

• Asigne a cada error una clasificación de gravedad:las puntuaciones de gravedad suelen oscilar entre 1 y 10, donde 1 representa un problema menor y 10 representa un problema grave. Las clasificaciones de gravedad pueden basarse en pérdidas financieras, daños al equipo, problemas de seguridad, etc.
• Asigne a cada falla una calificación de ocurrencia:asigne a cada falla una calificación de ocurrencia del 1 al 10, siendo 1 la probabilidad menos probable de que ocurra y 10 la probabilidad extrema de que ocurra.
• Asigne a cada falla una calificación de detección:la calificación de detección es la probabilidad de que se detecte cada falla, donde 1 significa que es muy probable que se detecte y 10 significa que no se detectará.

4. Calcule el número de prioridad de riesgo (RPN)

Multiplique la clasificación de gravedad, la clasificación de ocurrencia y la clasificación de detección para cada falla:

 clasificación de gravedad x clasificación de ocurrencia x clasificación de detección =RPN

El número resultante es el número de prioridad del riesgo. Los números de prioridad de riesgo más altos representan fallas de mayor impacto, mientras que los números más bajos representan fallas que tienen menos probabilidades de ocurrir o son menos dañinas cuando ocurren.

5. Priorizar e implementar acciones

Desarrollar y priorizar acciones para mitigar o eliminar el riesgo de que ocurran mayores fallas de RPN. Esto podría incluir actualizar o agregar procedimientos de mantenimiento preventivo, mejorar los controles ambientales o agregar dispositivos de protección o salvaguardias.

6. Monitorear y revisar

Monitorear el sistema para detectar nuevos modos de falla de FMECA y evaluar la efectividad de las acciones implementadas.

FMECA es un proceso iterativo. Debe repetirse periódicamente para ver qué tan efectivos son sus procedimientos de mitigación y tomar en consideración las lecciones aprendidas. La mejora continua es clave para garantizar que su FMECA siga siendo un recurso eficaz y relevante para su organización

¿Cuáles son los 3 tipos de FMECA?

Hay tres tipos principales de FMECA. Cada tipo ayuda a las organizaciones a abordar de manera proactiva los problemas de confiabilidad y seguridad, pero se centran en áreas diferentes.

1. Sistema FMECA

Este tipo de FMECA se centra en sistemas de alto nivel en lugar de componentes específicos. Se utiliza para evaluar cómo las fallas en las funciones afectan la operación general y es útil en las primeras etapas de diseño cuando los componentes físicos no se han definido completamente.

Ejemplo de sistema FMECA:Analizando cómo un fallo en el funcionamiento del sistema de refrigeración podría provocar un sobrecalentamiento en una planta.

2. Diseño FMECA

Design FMECA se centra en examinar hardware y componentes individuales dentro de un sistema. Identifica cómo fallas como un circuito roto o un rodamiento dañado podrían afectar el sistema. A menudo se utiliza en la fabricación para mejorar la confiabilidad.

Ejemplo de diseño FMECA:Análisis de cómo un condensador defectuoso en una fuente de alimentación afecta a un circuito eléctrico.

3. Proceso FMECA

Este tipo de FMECA examina posibles fallas en los procesos de fabricación. Ayuda a localizar puntos débiles en los procedimientos de montaje, producción o mantenimiento y es útil para mejorar el control de calidad.

Ejemplo de proceso FMECA:análisis de cómo los ajustes de torque incorrectos durante el ensamblaje podrían provocar fallas prematuras en los pernos.

Los pasos básicos para realizar un análisis de modo de falla, efectos y criticidad siguen siendo los mismos para los tres tipos de FMECA:identificar modos de falla potenciales, determinar los efectos, priorizar los modos de falla y desarrollar estrategias para reducir el impacto de las fallas.

¿Qué es un modo de falla FMECA?

Un modo de falla en FMECA se refiere a la forma específica en que un componente, subsistema o sistema puede fallar. Describe lo que sale mal, pero no necesariamente por qué.

Algunos ejemplos de modos de falla de FMECA incluyen el sobrecalentamiento del motor, un cortocircuito en el circuito o un perno que se afloja con el tiempo. Cada uno de estos es un modo de falla diferente porque representan diferentes formas en que un sistema podría fallar.

Una vez que conozca los posibles modos de falla, podrá determinar los efectos, las causas y la criticidad y tomar medidas para evitar estas fallas.

Pros y contras del análisis FMECA

FMECA puede ser una herramienta útil para las empresas que buscan obtener una comprensión más profunda de los problemas potenciales y mejorar los procesos existentes.

Ventajas de un análisis FMECA

Cuando se utiliza de manera efectiva, un análisis FMECA ofrece una variedad de conocimientos valiosos y beneficios operativos, incluida la capacidad de:

• Revelar vínculos entre fallas y resultados, brindando una imagen más clara de cómo las fallas impactan al resto de la fábrica y permite a los equipos de mantenimiento tomar medidas para reducir la probabilidad de fallas.
• Permitir que la fábrica implemente medidas preventivas y reducir el riesgo de fallas, lo que lleva a una reducción del tiempo de inactividad y una mayor confiabilidad del sistema.
• Ayude a priorizar las tareas de mantenimiento preventivo y correctivo, garantizando el uso más eficaz de los recursos de mantenimiento.
• Proporcione datos que puedan usarse para ayudar a la eficiencia y eficacia en las operaciones de la planta, como identificar qué activos podrían ser candidatos para el mantenimiento predictivo.
• Garantizar un entorno de trabajo más seguro para los empleados reduciendo o eliminando los riesgos de seguridad.
• Identificar debilidades en las prácticas actuales en todo el sistema, lo que conducirá a mejoras generales.

Desventajas de un análisis FMECA

Aunque el análisis FMECA puede ser útil para identificar y mitigar problemas potenciales en una fábrica, tiene algunos inconvenientes:

• Recopilar y analizar todos los datos necesarios puede llevar mucho tiempo.
• Puede ser costoso porque requiere un equipo multifuncional de expertos para completarlo de manera efectiva.
• El cálculo del número de prioridad de riesgo (RPN) puede ser impreciso debido a que la ecuación requiere valores de gravedad simplificados que pueden no representar completamente las condiciones reales. La diversidad de conocimientos del grupo también puede dar lugar a mediciones y cálculos incorrectos.
• Debe completarse más de una vez para poder realizar ajustes y producir mejoras continuas. Por ejemplo, después de la finalización inicial, es posible que un equipo necesite completar un segundo FMECA cuando se realicen cambios en los activos o sistemas, o cuando se produzcan cambios importantes en los procesos.
• Requiere gestionar y organizar una gran cantidad de datos, lo que puede resultar difícil para las empresas que utilizan sistemas tradicionales en papel o aplicaciones digitales aisladas.

Si bien puede haber barreras para realizar el FMECA, los beneficios a largo plazo del análisis y los cambios resultantes a menudo superan los costos. Para obtener el máximo beneficio, es importante determinar el mejor momento para realizar FMECA y asegurarse de hacerlo de manera completa.

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¿Cuándo debería realizar un análisis FMECA?

Hay algunos momentos clave en los que realizar FMECA es más beneficioso para una organización:

1. Antes de que comience la fabricación:cuando un sistema aún está en la fase de diseño, realizar un análisis FMECA permite al equipo de ingeniería modificar los diseños y los activos y realizar otros cambios para garantizar que el sistema funcione de la manera más efectiva posible desde el momento en que está en funcionamiento.
2. Para mejorar la confiabilidad:los equipos pueden realizar un análisis FMECA durante la fase de producción mientras la instalación está funcionando normalmente. Puede proporcionar información útil y resaltar posibles cambios para mejorar las operaciones.
3. Después de las actualizaciones o cambios del sistema:cuando se actualizan los activos o se realizan cambios importantes en los sistemas o procedimientos de fabricación, tiene sentido repetir un análisis FMECA para anticiparse a cualquier falla potencial que los cambios puedan haber introducido.
4. Después de una falla importante:cuando ocurre una falla importante, realizar FMECA puede ayudar a revelar la causa raíz del problema y mejorar la confiabilidad y la seguridad al identificar las acciones correctivas que se deben tomar para evitar que vuelva a suceder.
5. Durante la planificación del mantenimiento:el análisis FMECA puede ayudar a los equipos de mantenimiento a crear o actualizar la programación de mantenimiento preventivo. El equipo de mantenimiento puede utilizarlo para crear un programa de mantenimiento preventivo óptimo para cada activo y analizar qué activos o sistemas son más importantes para la producción. También se puede realizar para ayudar a identificar los mejores candidatos para el mantenimiento predictivo.

Realizar FMECA puede ser increíblemente útil para su organización, pero también puede llevar mucho tiempo y ser costoso. Y si bien el objetivo es la mejora continua, no tiene sentido utilizar los recursos para realizar FMECA con más frecuencia de la necesaria.

¿Quién utiliza los resultados de FMECA?

Hay muchos roles cuyas operaciones diarias se ven directamente afectadas por los resultados de FMECA. Incluyen:

• Ingenieros y diseñadores:estos especialistas utilizan los resultados de FMECA para realizar cambios en el diseño u operación de una fábrica para ayudar a reducir el riesgo de fallas y mejorar el rendimiento del sistema.
• Ingenieros y personal de mantenimiento:estos empleados utilizan FMECA para realizar cambios o mejoras en las prácticas de mantenimiento predictivo, preventivo y correctivo.
• Ingenieros de seguridad:los resultados de un análisis FMECA ayudan a los ingenieros de seguridad a garantizar que los productos y sistemas sean seguros para su uso, y pueden utilizar el análisis FMECA para realizar mejoras en los procesos para garantizar la seguridad.
• Oficiales de cumplimiento normativo:estos funcionarios pueden utilizar los resultados de FMECA para demostrar el cumplimiento de los estándares de seguridad y calidad.
• Gerentes de operaciones:el análisis FMECA ayuda a los gerentes de operaciones a identificar modos de falla y desarrollar estrategias para mitigar las fallas.

Otros roles, como los profesionales de gestión de riesgos y los equipos de control de calidad, también pueden beneficiarse de un análisis FMECA. Todos estos roles utilizan los resultados de FMECA de diversas maneras, y su experiencia en mejorar las operaciones en toda la instalación puede tener un impacto a largo plazo en la confiabilidad y el rendimiento operativos.

Dado que muchos de estos roles también son importantes para el desarrollo de un análisis FMECA,
El proceso de realización del análisis puede ser una buena manera de capturar y documentar el conocimiento que estos profesionales aportan a la organización, garantizando que todo el equipo pueda beneficiarse de sus conocimientos.

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¿Cuál es la diferencia entre FMECA y FMEA?

El análisis modal de fallas y efectos (FMEA) es un primo cercano del FMECA. Al igual que FMECA, FMEA identifica posibles fallas y luego estudia el posible efecto dominó de cada falla.

Puede resultar útil pensar en el FMECA como la siguiente etapa después del FMEA. FMEA identifica una amplia gama de fallas potenciales que podrían afectar la línea de producción, pero FMECA proporciona un plan procesable para cada falla.

FMECA introduce más datos para determinar el impacto concreto de cada modo de falla. Esto permite a los equipos asignar a cada falla potencial una calificación de criticidad, que es la forma en que determinan los componentes y activos más críticos para la operación. Por ejemplo, un ingeniero de confiabilidad que desee iniciar un programa de mantenimiento predictivo podría usar FMECA para determinar dónde es mejor lanzar su piloto de sensor de vibración inalámbrico, o incluso dónde enfocar los esfuerzos de mantenimiento en general.

Idealmente, las operaciones deberían utilizar tanto FMEA como FMECA. Juntos, los dos enfoques identifican modos de falla, determinan su impacto en el producto final y hacen el mejor uso posible de los recursos de mantenimiento.

Aquí hay una tabla que describe las diferencias entre FMEA y FMECA:

¿Qué es el método de análisis FMEA?

El método de análisis FMEA es muy similar al método FMECA. Sin embargo, el FMEA se detiene antes de llegar al análisis de criticidad y no clasifica las fallas según su impacto.

FMEA se centra en comprender las fallas de riesgo y sus efectos, pero FMECA va un paso más allá al cuantificar los riesgos y evaluar la criticidad de la falla. Si bien FMEA es un buen punto de partida para FMECA, FMECA permite a los equipos ampliar su análisis y mejorar sus capacidades de toma de decisiones para mejorar la confiabilidad y la seguridad.

¿Cuáles son los 4 pasos del proceso AMEF?

Los cuatro pasos de esta evaluación de fallas son:

1. Defina el alcance de su análisis
2. Identifique todos los factores relevantes (causa raíz, etc.)
3. Asignar calificaciones:probabilidad, gravedad, detectabilidad de fallas
4. Calcular el número de prioridad de riesgo (RPN)

Mientras tanto, los seis pasos del proceso FMECA son:

1. Defina el alcance de su análisis
2. Identifique todos los factores relevantes (causa raíz, etc.)
3. Asignar calificaciones:probabilidad, gravedad, detectabilidad de fallas
4. Calcular el número de prioridad de riesgo (RPN)
5. Priorizar e implementar acciones
6. Supervisar y revisar

En particular, FMEA no llega a analizar las fallas ni proporcionar planes viables para abordarlas.

¿Cómo funciona el análisis de criticidad FMECA?

El paso final para implementar FMECA es determinar la criticidad de cada falla definida. La criticidad ayuda a priorizar las reparaciones y las estrategias de mitigación y puede basarse en el número de RPN calculado previamente. Los números más altos significan que es más probable que ocurra la falla y/o que las fallas son más dañinas e impactantes cuando ocurren, mientras que las cifras más bajas significan que la falla es poco probable y, incluso si sucediera, no tendría un gran impacto en otras áreas de producción.

Esto no es lo mismo que un análisis de criticidad de activos. Sin embargo, tanto el FMECA como un análisis de criticidad de los activos pueden ayudarle a determinar hacia dónde dirigir los recursos de mantenimiento.

Además del número de prioridad del riesgo, puede hacer estas preguntas adicionales para ayudarle a determinar la criticidad de la falla:

• ¿Cuánto afectaría el tiempo de inactividad a la producción?
• ¿El fallo podría provocar lesiones, muertes o daños medioambientales?
• ¿Qué tan caro y difícil es reparar el activo?
• ¿La falla viola las regulaciones o el cumplimiento de la industria?
• ¿Existen sistemas de respaldo?

Primero debe concentrar los recursos de mantenimiento en fallas potenciales que sean lo suficientemente graves como para afectar la seguridad o las operaciones inmediatas. No se estanque en el intento de prepararse para problemas muy raros o incluso problemas comunes que no socavan significativamente la producción.

El análisis de criticidad es probablemente la pieza más importante de FMECA, por lo que vale la pena tomarse el tiempo para implementarlo correctamente. También puede ser una buena idea asociarse con proveedores experimentados que puedan ayudar a su equipo.

Utilizando una CMMS para FMECA

FMECA es uno de los sistemas de prioridad laboral más basados en datos disponibles y es más fácil de implementar con las herramientas adecuadas. Es por eso que un sistema computarizado de gestión de mantenimiento (CMMS) como eMaint es una opción natural para gestionar el análisis FMECA. FMECA hace predicciones sobre las necesidades futuras de mantenimiento. Pero se necesitan muchos datos detallados y precisos para hacer esas predicciones, y ahí es donde entra en juego eMaint.

Con eMaint, usted puede:

• Almacene y busque datos de órdenes de trabajo sin esfuerzo
• Utilice la función de informes para crear una lista de modos de falla
• Utilice códigos de error de eMaint para determinar con qué frecuencia ocurren los errores

eMaint tiene funciones de informes y órdenes de trabajo que le permiten identificar el impacto de fallas pasadas de las máquinas. ¿Qué fracasos tuvieron un efecto dominó en otros activos? ¿Qué provocó el cierre de su operación? Utilice estos conocimientos para predecir y prevenir el impacto de cada modo de falla.

Una vez que haya determinado los modos de falla y sus efectos, puede realizar su análisis de criticidad.

Trabajando con los expertos en FMECA

Nuestros expertos en confiabilidad de Fluke ofrecen un taller sobre criticidad de activos para los equipos que trabajan para implementar FMECA. La capacitación cubre temas clave de FMECA como:

• Modos de fallo
• Severidad de los modos de fallo
• Probabilidad de ocurrencia
• Prioridades de riesgo

Al final de nuestra capacitación FMECA de cinco días, sus equipos habrán realizado una revisión exhaustiva de las posibles fallas de los componentes y sus efectos. También aprenderá en qué tareas de mantenimiento deben centrarse sus equipos para minimizar las posibilidades de que se produzcan los modos de fallo más graves.

Esta capacitación es una excelente manera de comenzar a cambiar a un proceso de toma de decisiones estructurado y basado en datos. Y en poco tiempo, probablemente verá cambios en toda su operación, lo que generará una mayor productividad y menos tiempo de inactividad no planificado.

Para obtener más información sobre la capacitación FMECA y cómo un CMMS puede ayudarlo a optimizar su plan de mantenimiento, hable con un especialista de eMaint.