AMFE (análisis modal de fallos y efectos): herramienta de planificación de producción

Esta herramienta es muy útil para identificar, evitar y controlar las posibles fallas de un proceso. En artículo os explicaré ¿En qué consiste? ¿Qué tipos de AMFE hay? ¿Cuál es el origen de este análisis? ¿Para qué y cuándo se aplica? ¿Quienes lo aplican? ¿Cómo definimos los conceptos que aplican a esta herramienta? ¿Cómo se calcula? ¿Y qué significa su resultado? ¿Cómo evaluamos la severidad, ocurrencia y detección? y finalmente podréis ver su aplicabilidad mediante un ejemplo.

¿En qué consiste?

AMFE o también denominado AMEF son las siglas de Análisis Modal de fallos y efectos) y se define como un conjunto de directrices, un método y una forma de identificar problemas potenciales (errores) que se pueden producir en los procesos.

Es decir, esta herramienta se usa para detectar los errores potenciales que se pueden producir en los procesos, productos, servicios y/o sistemas y que se les relaciona con el efecto que puedan ocasionar al cliente. También se estudian los controles que se plantean para cada proceso para la detección de las fallas (Técnica Poka-Yoke)

Por lo tanto, este análisis está concebido como técnica preventiva para ser aplicada en cualquier proceso, producto, diseño o sistema que tenga cierto riesgo de incumplimiento de los requisitos para los que ha sido planteado.

También se aplica para las acciones correctoras, en los casos que se ha detectado una situación anómala de error o de fallo, que se debe eliminar y de no corregirse continuaría provocando errores.

El objetivo principal es proteger al cliente en cuanto a sus intereses y requisitos como es la esencia de los sistemas de gestión de calidad como el basado en la norma ISO 9001:2015. 

El aspecto más común que tiene una tabla donde se realiza el análisis AMFE es como el que os muestro en la siguiente imagen:

Más adelante en este mismo artículo os explicaré este ejemplo paso a paso, para que podáis elaborar uno por vosotros mismos.

¿Qué tipos de AMFE hay?

AMEF de sistema (S - AMEF): asegura la compatibilidad de los componentes del sistema. 

AMEF de diseño (D - AMEF): reduce los riesgos de los errores en el diseño.

AMEF de proceso (P - AMEF): revisa los procesos para encontrar posibles fuentes de error.

¿Cuál es el origen de este análisis?

Inicialmente se creó como estándar militar. Fue introducido formalmente a finales de los años 40 en la industria aeroespacial en el desarrollo de cohetes. El aplicar este análisis fue de mucha ayuda para evitar errores en la fabricación de los componentes, aspecto importante debido al alto coste que supone el proceso de producción de esta actividad.

¿Para qué y cuándo se aplica?

Es ampliamente por empresas con procesos de fabricación (manufactureras), aunque actualmente se está aplicando en la industria de servicios. Se puede aplicar en varias fases del proceso de producción.

Sirve para identificar los fallos y defectos en un proceso antes de que ocurran.

¿Quienes lo aplican?

Por la empresa

Por la persona que quiere reducir costes

Para identificar fallos y defectos antes de que ocurran

¿Cómo definimos los conceptos que aplican a esta herramienta?

Los diferentes conceptos que debemos tener en cuenta son:

Modo potencial de falla: lo que podría salir mal del proceso.

Efecto: el daño que causaría el modo potencial de falla en el cliente

Severidad (S): Que tan grande es el daño (efecto) en el cliente. Se clarifica en una escala de 1 (menos severo) a 10 (más severo). La tabla de evaluación con los criterios os los muestro más adelante.

Causas potenciales: lo que ocasiona los modos de falla. Para poder aplicar este análisis se deben determinar las causas, para ello se realiza un análisis previo con el diagrama de Pareto y el diagrama Causa-Efecto. De este modo, identificamos la causas que necesitamos aplicar el análisis AMFE y en qué procesos se debe aplicar. 

Ocurrencia (O): es la frecuencia con la que ocurren las causas potenciales. Se clarifica en una escala de 1 (probabilidad remota que ocurra) a 10 (probabilidad máxima que ocurra). La tabla de evaluación con los criterios os los muestro más adelante.

Control: con qué dispositivos, inspecciones o revisiones se cuenta para evitar/detectar las causas o los modos de falla antes que impacte en el cliente.

Detección (D): Qué tan efectivos son los controles, qué capacidad tienen para detectar y de ese modo prevenir la falla. Se clarifica en una escala de 1 (detección prácticamente segura) a 10 (el control no detecta la falla). La tabla de evaluación con los criterios os los muestro más adelante.

¿Cómo se calcula? ¿Y qué significa su resultado?

El análisis AMFE se basa en el análisis del valor del Índice prioritario del riesgo (IPR) o en inglés Risk Priority Number (RPN). Una vez calculado este valor, debemos tomar las medidas correctoras necesarias para intentar disminuir al máximo este índice.

El índice prioritario del riesgo (IPR) se obtiene de multiplicar la severidad (S) por la ocurrencia (O) y por la detección (D).

IPR (RPN) = S x O x D

¿Cuál es el procedimiento para construir un AMEF?

Podemos identificar dos bloques, el de identificación de todos los aspectos y el otro la propia evaluación.

Identificación

1. Listar las fases del proceso que serán analizados

2. Listar los modos potenciales de error

3. Identificar los efectos si los modos de falla ocurrieran

4. identificar cuáles son las causas que podrían originar los errores en el proceso. Para identificar las causas y efectos que verdaderamente aplican en nuestro análisis podemos utilizar otras herramientas como puede ser: Diagrama de Pareto y/o el Diagrama causa-efecto.

5. Descubrir cuáles son los controles con los que cuenta el proceso para prevenir que los errores lleguen al cliente (prevención/ detección).

Evaluación

1. Evaluar la severidad

2. Evaluar la ocurrencia

3. Evaluar la detección 

4. Calcular el índice prioritario de riesgo (IPR)

5. Identificar los puntos en los que debemos aplicar acciones correctoras y las acciones de mejora. Se debe desarrollar un plan de acción enfocados a los casos de severidad altos y IPR altos.

¿Cómo evaluamos la severidad, ocurrencia y detección?

Existen numerosas escalas de evaluación, pero os mostraré en la tabla siguiente la más aplicada, y en la que va a ser la base del ejemplo que os mostraré en este artículo:

En base a estos criterios, vamos a proceder a aplicarlo en un ejemplo.
Podemos hilar más fino, y podemos establecer una clasificación tanto de la ocurrencia como de la detección en base a parámetros numéricos, como por ejemplo:

La ocurrencia, clasificamos en la escala anterior en función de la cantidad de fallas que se producen:

1 - de 0 a menos de 1 por millón
2- mayor o igual a 1 a menos de 50 por millón
3- mayor o igual a 50 a menos de 250 por millón
4- mayor o igual a 0.25% a menos de 0.5%
5- mayor o igual a 0.5% a menos de 1%
6- mayor o igual a 1% a menos de 2%
7- mayor o igual a 2% a menos de 5%
8- mayor o igual a 5% a menos de 12%
9- mayor o igual a 12% a menos de 50%
10 - mayor o igual a 50%

Del mismo modo con la detección, si lo tenemos cuantificado, podemos elaborar una tabla menos subjetiva:

1 - de 0 a menos de 4%
2- mayor o igual a 4% a menos de 10%
3- mayor o igual a 10% a menos de 20%
4- mayor o igual a 20% a menos de 30%
5- mayor o igual a 30% a menos de 40%
6- mayor o igual a 40% a menos de 50%
7- mayor o igual a 50% a menos de 60%
8- mayor o igual a 60% a menos de 70%
9- mayor o igual a 70% a menos de 80%

10 - mayor o igual a 80%

Los porcentajes que os he mostrado, deben ser elaborados para cada proceso específico por la empresa, ya que puede variar en función de la actividad y de nuestra capacidad y medios disponibles.

Ejemplo de aplicación

Primero de todo debemos identificar el proceso en el que podemos encontrar los fallos, debemos detectar el problema que necesitamos solucionar. Por ejemplo, en un proceso de fabricación en cadena, encontramos que en una fase en concreto, la del ensamblaje del producto, obtenemos un % elevado de productos que son desechados porque el operador los aparta tras detectar que no se ensambla correctamente.

Para ello, debemos identificar las causas y efectos a este problema detectado en una fase del proceso de producción. Para ello podemos utilizar la herramienta del diagrama de causa - efecto, para determinar las causas raíces teniendo en cuenta los diferentes aspectos a evaluar de la organización. Podéis consultar cómo se realiza paso a paso un diagrama causa-efecto en el siguiente enlace (ver aquí). El aspecto de un diagrama de causa-efecto es el siguiente:

Una vez que disponemos de todas las causas y subcausas (si procede) podemos realizar un diagrama de Pareto, para conocer aquellas causas que realmente generan un 80% de efectos, y actuar sobre esas causas. Os dejo también el enlace para que sepáis cómo realizar paso a paso un Diagrama de Pareto, mediante un ejemplo real (ver aquí). El aspecto de un diagrama de Pareto sería el siguiente:

En este momento, habremos identificado el problema en el proceso: por ejemplo fallas en el ensamblaje de los componentes de un producto que estamos fabricando.

Posteriormente determinaremos todas las causas analizando todos los aspectos que pueden afectar a la hora de producirse el error, como son la metodología, maquinarias, materiales, medio ambiente, mano de obra y medición.

Una vez disponemos de las todas las posibles causas que nos llevan a producirse las fallas, hemos de acotar (reducir) las causas, a aquellas que realmente son sobre las que tenemos que actuar, por ese motivo utilizamos el Diagrama de Pareto, ya que este se basa en identificar el 20% de las causas que producen el 80% de los efectos.

Una vez incorporados los datos en la tabla, que os mostraré a continuación, debemos identificar cuales son los controles que tenemos para evitar que los errores se produzcan. En nuestro caso, sería el que nuestro operario aparta aquellos productos de la línea de producción que no cumplen con los requisitos del cliente.

Con todo ello, elaboramos la siguiente tabla:

¿Qué acciones correctoras debemos aplicar para disminuir cada uno de los índices?
Una vez que disponemos de la tabla, para poder determinar las acciones correctoras podemos tener en cuenta cómo podemos minimizar cada uno de los índices, os doy algunas claves:

1) Índice de frecuencia: las acciones de mejora para reducir la frecuencia son:
a) Incrementar o mejorar los sistemas de control
b) Cambiar el diseño
2) Índice de gravedad: se hace atendiendo a:

a) insatisfacción del cliente
b) La degradación de las prestaciones
c) Coste y tiempo en las reparaciones de los productos y/o servicios defectuosos

Las alternativas para minimizar son:

a) Correcciones del diseño modificando los elementos o componentes causantes
b) Eliminar sistemas repetitivos

3) Índice de detección, para reducir este índice se puede:
a) Incrementar o mejorar los sistemas de control de calidad
2) Modificar el diseño.