¿Qué es un FMEA?

24.09.2020

El FMEA (Failure Mode, Effects, Analysis - AMFE en castellano: Análisis de Modos de Fallos y Efectos), es una metodología para identificar y analizar todos los modos de fallos potenciales de las diferentes partes de un sistema, los efectos que estos fallos puedan tener en el sistema, cómo evitar los fallos y/o mitigar sus efectos en el sistema. 

Dicho de otro modo y simplificando, el FMEA es una técnica para identificar, priorizar y eliminar posibles fallas del sistema (a nivel de diseño o proceso). Los FMEA básicamente se diferencian de FMEA de Diseño y FMEA de Proceso: el primero hace referencia al producto o sistema en sí, el segundo se centra en los problemas derivados de cómo el equipo es fabricado, mantenido u operado.

¿Para que se utiliza un FMEA?

  • Tener un criterio objetivo de selección de alternativas de diseños durante las fases iniciales de un desarrollo de un producto o sistema
  • Tener un método para considerar todos los modos de fallo posibles así como sus efectos
  • Listar posibles fallos e identificar la gravedad de sus efectos
  • Desarrollar criterios para ejecutar un plan de pruebas robusto y eficaz para la detección de problemáticas
  • Acumular conocimiento para futuros desarrollos y cambios de diseño
  • Proporcionar una base para la planificación del mantenimiento
  • Proporcionar una base para el análisis de fiabilidad RAMS

¿Como se lleva a cabo un FMEA? A continuación describimos los 4 pasos esenciales de un proceso FMEA

Paso 1: Preparación del FMEA


Inicialmente debe definirse correctamente el sistema a analizar teniendo claro cuales son los límites del sistema, es decir, que partes deben incluirse y cuáles quedan excluidas del análisis FMEA, teniendo en cuenta que los interfaces del límite del equipo a analizar también deben incluirse en el análisis. También es importante tener claras las condiciones operativas y ambientales a considerar. La temperatura o el estrés mecánico, por ejemplo, juegan un papel fundamental en los modos de fallo de los equipos.

Por otro lado es importante tener toda la información necesaria del sistema a analizar, incluidos los esquemas, diagramas de bloques, lista de componentes, información de interfaces, descripciones funcionales, etc. Un FMEA se lleva a cabo entendiendo lo que hace el sistema porque deberá verse como los fallos afectan al correcto funcionamiento del sistema. Por tanto, entender que significa correcto funcionamiento es necesario. Por último, si se dispone recomendamos siempre utilizar el retorno de la experiencia (REX) en procesos parecidos y/o productos parecidos del pasado. También puede recomendamos consultar a los proveedores de los componentes que vayamos a analizar nuestra intención de llevar a cabo un FMEA con la intención que nos hagan llegar toda la información de sus componentes al respecto.


Paso 2: Análisis de la estructura del sistema


Llevar a cabo un FMEA puede llegar a verse como algo imposible de gestionar por su complejidad y laboriosidad. De este modo, debe dividirse el sistema en unidades o componentes manejables, generalmente de forma que tengan sentido desde el punto de vista de la arquitectura de sistema desarrollada para la elaboración del producto. A partir de aquí, hacer pequeños FMEAs de cada bloque obteniendo modos de fallos totalizados de cada bloque para ver como estos afectan unos componentes respecto a otros. Evidentemente, siempre que sea posible debe simplificarse el análisis lo cual, en la mayoría de veces implica, analizar cuanto "más arriba mejor", los modos de fallo de los componentes. Acostumbra a dificultar cuanto más bajemos al análisis atómico (al mínimo componente) el sistema, aunque a veces (sobretodo las primeras veces cuando no se reutiliza componentes), es totalmente necesario. Como se identifica enseguida, utilizar bloques de una arquitectura reutilizados y donde el FMEA ya esté hecho, representará una ventaja en tiempo y coste importantísimo.


Paso 3: Análisis de fallos y preparación de las tablas FMEA


Para los primeros FMEA que se llevan a cabo, la empresa debe decidir que plantilla utilizar. La plantilla normalmente se resume en unas columnas en una hoja de cálculo o utilizando alguna herramienta específica para el desarrollo de FMEA. Leedeo recomienda a sus clientes la siguiente plantilla como base para crear su propia a medida que evoluciona y coge experiencia en este tipo de actividades.

Para cada elemento del sistema el análisis debe considerar todas las funcionalidades de los elementos en todos sus modos operativos, y analizar si cualquier fallo del elemento puede resultar en un efecto inaceptable del sistema.

En sistemas RAMS donde la seguridad es un factor de diseño, acostumbramos a recomendar de ampliar en el "Efecto Producido en el Sistema", una nueva fila con las siguientes columnas para hacer check: efecto sobre la seguridad, efecto sobre la fiabilidad.


Paso 4: Revisión del FMEA ejecutado y acciones correctivas


Una vez se ha llevado a cabo todo el análisis FMEA, se acostumbra a llevar una puesta en común, donde se recomienda que todos los componentes del equipo del proyecto participen: el jefe de proyecto, el ingeniero de diseño y el ingeniero de procesos, el ingeniero RAMS, el ingeniero responsable del mantenimiento, etc.

El objetivo del equipo de trabajo es estudiar las hojas de trabajo del FMEA para decidir si el sistema es aceptable tal como se encuentra, identificar mejoras factibles del sistema y las que se implementarán finalmente con un orden de prioridad. Sin ser estrictos, recomendamos utilizar normalmente este "check-list" para buscar soluciones a los problemas detectados: cambios de diseño, cambios en los procedimientos o en la manera de como debe utilizarse el equipo, cambio de componentes como modos de fallo diferentes, uso de sistemas o dispositivos de advertencia de un suceso que genera un fallo, mitigar los efectos con alguna incorporación al diseño.


Conclusión

Un FMEA o  AMFE  son actividades típicas y necesarias de un proceso de análisis RAMS. Para tener un sistema o producto bajo control desde el punto de riesgos, es imprescindible conocer de que manera falla, pudiendo predecir y mitigar de antemano sucesos no deseados. En Leedeo Engineering tenemos una dilatada experiencia en el desarrollo de estas actividades RAMS. No dude en contactar con nosotros >>.


En Leedeo Engineering, somos especialistas en el desarrollo de proyectos de RAMS Ferroviaria, dando soporte a cualquier nivel requerido a las tareas RAM y de Safety, y tanto a nivel de infraestructura o equipamiento embarcado.

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