El pensamiento basado en la anticipación de fallas existe desde hace cientos de años, pero el primer uso ampliamente conocido del FMEA (Failure Modes and Effect Analysis) se produjo en la década de 1940. El ejército estadounidense desarrolló esta técnica para reducir las fuentes de variación y las posibles fallas en la producción de municiones.

Al comprobar de que el riesgo del proyecto se redujo gracias al uso del FMEA por parte de los militares, la industria aeroespacial también adoptó esta metodología durante las misiones Apollo y posteriores misiones de la NASA.

A finales de la década de 1970, se impulsó el uso del FMEA en la industria del automóvil debido a sus ventajas para reducir los riesgos relacionados con la deficiente calidad. En 1993, AIAG (Automotive Industry Action Group) incorporó el FMEA a la norma QS9000 para la fabricación de automóviles y sus proveedores. QS9000 se convirtió en TS16949 y, a partir de noviembre de 2016, en IATF16949.

FMEA ha demostrado ser crucial como una técnica de planificación y hoy en día es ampliamente utilizado por muchos tipos de industrias para garantizar la seguridad y la eficiencia de sus productos y procesos.

¿Qué significa FMEA?

El Análisis de Modo y Efectos de Fallas (Failure Modes and Effects Analysis – FMEA) es una herramienta utilizada para evaluar la confiabilidad de los sistemas e identificar posibles fallas en un proyecto, proceso, producto o servicio. De este modo, es posible definir un plan para corregir proactivamente estas fallas y evitar así sus impactos negativos.

El FMEA es un método inductivo en el que nos preguntamos: “Si se produce esta falla, ¿qué podría suceder?” La intención es que la probabilidad estimada de que se produzca la falla se reduzca al máximo eliminando sus causas fundamentales. Esta herramienta funciona como un resumen de conocimientos, permitiendo la creación de un historial basado en experiencias anteriores con productos/procesos similares y permitiendo el uso de esta información en futuras mejoras.

El uso del FMEA permite eliminar las fallas de forma sistemática, lo que se traduce en un aumento de la confiabilidad del servicio prestado y en una mayor seguridad y satisfacción de los clientes. Su aplicación tiene un impacto directo en el rendimiento financiero de la empresa, ya que minimiza o elimina posibles fallas en los procesos de producción.

Principales tipos de FMEA

Existen diversos tipos de FMEA, pero todos tienen el mismo objetivo y sólo se diferencian en la forma de clasificar los riesgos y los nombres de los elementos. Los tipos más comunes de FMEA son:

FMEA de Diseño (DFMEA – Design failure mode and effect analysis)

También conocido como FMEA de Producto, el DFMEA se centra específicamente en el diseño de productos. Aborda la prevención de problemas relacionados con el diseño del producto antes de lanzarlo a la producción, como la posibilidad de que el producto presente mal funcionamiento, reducción de la vida útil, seguridad y cuestiones normativas.

FMEA de Proceso (PFMEA – Process of Failure Mode and Effects Analysis)

El PFMEA tiene como objetivo identificar posibles fallas en las etapas de planificación, ejecución o cambios de procesos. Puede tratarse de fabricación, montaje, transacciones o servicios.

En un PFMEA, el equipo se centrará en los modos de falla y en las causas que puedan derivarse de la producción o del servicio en sí, no del diseño del producto.

Además de los dos tipos mencionados, también existen los FMEA de Sistema, Servicio y Software.

Cómo implementar el FMEA

Ahora que sabe un poco más sobre lo que es el FMEA y sus principales tipos, vea a continuación los primeros pasos antes de comenzar su implementación:

• Entienda las necesidades de su cliente
• Defina el alcance del FMEA (diseño, proceso u otro)
• Defina un equipo de trabajo multidisciplinar e indique las áreas relacionadas
• Defina el formato de su formulario de FMEA

Una vez completados los pasos mencionados anteriormente, podemos pasar a los pasos que le ayudarán a implementar el método. Identifique:

1. Modo de falla

Reúna al equipo y realice un brainstorming sobre las posibles fallas que pueden surgir y afectar al proceso, producto, servicio y probablemente al cliente.

2. Efecto potencial de la falla

El efecto es la consecuencia de la falla en cuestión. Se puede identificar más de un efecto para cada falla.

3. Severidad (S)

Es el grado de severidad del efecto de la falla. Por lo general, se considera una escala de 1 a 10, en la que 10 sería la consecuencia de la falla extremadamente grave/alta y 1 sería insignificante/baja.

4. Causas de la falla

Determine todas las posibles causas de cada modo de falla.

5. Probabilidad de ocurrencia (O)

Se trata de la probabilidad de que se produzca un efecto determinado y se produzca una falla. La ocurrencia puede ser evaluada en una escala de 1 a 10, donde 1 es la probabilidad extremadamente baja y 10 es muy alta.

6. Controles de proceso

Se trata de los controles actuales empleados con la característica de prevención y los empleados para la detección de fallas. Pueden ser pruebas, procedimientos o mecanismos para evitar que las fallas lleguen al cliente. Estos controles pueden evitar que se produzca la causa o reducir su probabilidad. También pueden detectar fallas cuando ya se ha producido la causa, pero antes de que el cliente se vea afectado.

7. Detección (D)

Se trata de una estimación de la probabilidad de detectar la falla con los controles actuales del proceso. Se puede calificar con una escala de 1 a 10, donde 1 es extremadamente probable que el control detecte la falla y 10 es improbable/imposible que se detecte la falla (por ejemplo, si no existe ningún control).

8. Número de Prioridad de Riesgo (NPR)

La prioridad del riesgo se calcula multiplicando la severidad, la ocurrencia y la detección (S x O x D).

Este valor ayuda a clasificar y priorizar las fallas detectadas, es decir, en qué orden deben resolverse y si requieren una acción inmediata.

Ejemplo de FMEA

A continuación se detalla paso a paso cómo realizar un FMEA. Recordando que se trata de un ejemplo sencillo y didáctico para facilitar la comprensión.

1. Consideremos el proceso de prueba de un coche terminado en un fabricante de automóviles.
2. En este ejemplo de FMEA, definimos dos modos de falla:

• El coche no frena
• El coche no arranca

3. Entonces nos preguntamos: “Si se produce esta falla, ¿qué podría suceder?” Tenemos como efecto de las fallas:

• Accidente
• El consumidor no podría llegar a su destino

4. Como el accidente es el peor de los casos, clasificamos el valor de la severidad como 10 y para el segundo efecto, no tan grave, lo clasificamos como 7.
5. “¿Qué puede causar estas fallas?”. Citamos dos causas probables para cada modo de falla:

• El sistema de frenos no funciona o las ruedas patinan en la prueba.
• Problema de batería o falta de combustible.

6. Al tratarse de un coche nuevo, recién salido del fabricante, consideramos:

• Probabilidad de ocurrencia 2 (baja) de que el problema esté en las ruedas y 7 (alta) para la probabilidad de que el problema esté en el sistema de frenos.
• Probabilidad de ocurrencia 5 (moderada) de que el problema esté en las ruedas y 8 (alta) para la falta de combustible.

7. Como se ha mencionado anteriormente, los controles de los procesos pueden prevenir la causa o detectarla después de que se haya producido. En este caso, las indicaciones que tenemos para los problemas son:

• En el sistema de frenos serían los ruidos. Las pastillas de freno emiten varios tipos de ruido y cada uno de ellos representa una falla diferente. Entre ellos tenemos: squeal de alta y baja frecuencia, judder, groan, moan, rattle, clack, chirp y creak. En otras palabras, lo ideal es que un sistema de frenos que funcione a pleno rendimiento no presente ruidos.
• Otro control sería el indicador de desgaste de la banda de rodadura – TWI (Tread Wear Indicator), en el que se mide el grosor y la profundidad de los surcos del neumático.

• El panel del coche funciona como un control para detectar tanto el problema de la batería como la falta de combustible.

8. Cuanto más bajo sea el valor de detección, mayor será la probabilidad de detección. Así que lo calificamos:

• El ruido de los frenos como 2 porque es muy probable que se escuche y 3 por el indicador de desgaste de las ruedas.
• El problema de la batería como 5 y la falta de combustible como 3.

9. Por último, calculamos el NPR. Cuanto mayor sea el valor del NPR, mayor será la prioridad de ese punto en el plan de acciones preventivas. En este ejemplo, la cifra más alta correspondió al primer modo de falla (el coche no frena), lo que significa que comprobarlo debería ser la prioridad de mejora del fabricante de automóviles.

Resultados

Tras finalizar el FMEA, ¿qué hacer con los resultados?

Este último paso es el más importante, si no se realiza correctamente, todos los pasos anteriores serán irrelevantes para su producto o proceso.

Una vez finalizado el método, utilizamos los resultados para:

• mitigar las fallas de alto riesgo
• reducir la gravedad de las consecuencias y la probabilidad de que se produzcan
• insertar controles para aumentar la detección de fallas
• crear planes de acción con fechas y responsables por implementar cada mejora
• volver a evaluar para asegurarse de que se han cumplido los objetivos

Los resultados del FMEA aumentan la confianza en el servicio prestado y garantizan una mayor satisfacción a los clientes, usuarios y consumidores finales.

Ahora que conoce qué es el FMEA y cómo implementarlo en su empresa, lo invito a conocer más sobre SoftExpert FMEA. La solución ayuda a las organizaciones a aumentar la productividad y reducir los costos, al tiempo que cumple los requisitos establecidos por las normas y reglamentos internacionales, como IATF 16949 e ISO 9000.

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