Análisis de Árbol de Fallas (AAF) como herramienta de gestión de riesgos en los sistemas de gestión

 En este artículo os voy a explicar en qué consiste, mediante un ejemplo práctico, el Análisis de Árbol de Fallas (AAF) aplicado en la Gestión de Riesgos en los Sistemas de Gestión. Esta técnica está incluida en las 42 técnicas y herramientas que propone la norma ISO/IEC 31010 "Gestión del riesgo. Técnicas de evaluación del riesgo".

Definición del análisis

El Análisis de Árbol de Fallas (AAF) es una herramienta poderosa para la gestión de riesgos en sistemas de gestión, especialmente en áreas críticas como la seguridad, la calidad y el medio ambiente.

Esta herramienta se utiliza para identificar, analizar y comprender las causas fundamentales de un evento no deseado o una falla en un sistema. 

En este contexto, se puede definir un "evento no deseado" como al resultado no planificado o no deseado que puede ocurrir dentro del sistema de gestión y que podría tener un impacto negativo en la organización, sus objetivos, o la satisfacción de sus partes interesadas. Es decir, cualquier desviación o incidencia que pueda ocasionar un impacto negativo en el sistema.

En las ocasiones en que el impacto derivado del evento no deseado es extremadamente crítico (riesgo grave) se denomina "evento máximo". Este también se puede atribuir a una situación en la que múltiples fallas o eventos adversos ocurren simultáneamente, teniendo consecuencias significativas.

Se describe a continuación un ejemplo de evento no deseado que puede darse dentro del contexto del sistema de gestión de calidad (SGC):

Se considera el siguiente Evento no deseado: Retiro masivo de productos del mercado debido a un defecto crítico en el producto. En este ejemplo, el retiro masivo de productos del mercado es un evento no deseado en un sistema de gestión de calidad. Esta situación no solo puede resultar en costes significativos para la organización debido al retiro de productos y la pérdida de ventas, sino que también puede dañar la reputación de la empresa y afectar la satisfacción de los clientes.

Usos de aplicación

El diagrama de árbol de fallas es una herramienta versátil que se puede emplear en diversas etapas y propósitos:

- En la Etapa de Diseño permite identificar posibles fallas durante la fase de diseño, lo que facilita la selección de la opción más apropiada para el diseño. Ayuda a anticipar problemas y tomar decisiones informadas para mejorar la confiabilidad y calidad del producto o sistema.

- En la Etapa Operativa es útil para entender cómo las fallas pueden manifestarse en la operación real y evaluar la importancia de las rutas de falla y su impacto en el evento principal. Esto ayuda en la planificación de medidas preventivas y en la gestión proactiva de riesgos durante la operación.

- Para el Análisis de Fallas pasadas sirve para situaciones en las que ya ha ocurrido una falla, se convierte en una herramienta valiosa para descomponer y analizar cómo se desencadenaron los eventos que llevaron a la falla. Permite una comprensión más profunda de las causas y efectos, lo que puede ser útil para evitar recurrencias y mejorar la gestión de incidentes.

- Evaluación probabilística del riesgo. El uso de este diagrama permite estimar los riesgos de un sistema, la probabilidad de que ocurran y la magnitud de las consecuencias.

El árbol de fallas se puede utilizar para obtener información de dos maneras:

- Cualitativa. En este caso, esta herramienta sirve para evaluar las posibles causas y consecuencias de eventos que pueden conducir a una falla; por lo tanto, se centra en comprender las razones subyacentes. 

- Cuantitativa. Aquí, se utiliza el análisis para calcular la probabilidad de que ocurra el evento máximo, basándose en el conocimiento de las probabilidades asociadas con los eventos individuales que pueden causarlo. En este enfoque, se busca asignar valores numéricos a las probabilidades para realizar estimaciones cuantitativas de riesgo. 

Debido a que esta herramienta es ampliamente utilizada en sistemas de mantenimiento de instalaciones, se suele realizar una secuencia de eventos correspondientes a los valores 0 y 1, estructurados en un software, que permiten llegar a la conclusión al navegar por el diagrama de árbol de fallas. En esta metodología se integran conceptos de probabilidad, considerando este análisis en cuantitativo.

Metodología

Los factores o elementos que pueden desencadenar o contribuir a que ocurra un evento no deseado, se denominan factores causales. Éstos se identifican de manera deductiva, se organizan de modo lógico y se representan gráficamente en un diagrama de árbol que muestra cada uno de los factores causales y su relación lógica con el evento máximo o el evento no deseado. 

Los factores causales identificados en el árbol pueden ser de diferente naturaleza, como por ejemplo, los relacionados con los eventos asociados a fallas de componentes del hardware, errores humanos u otros eventos pertinentes que ocasionan el evento no deseado.

Etapas del proceso

Aquí están las etapas típicas del AAF como herramienta de gestión de riesgos:

Definición del problema. En esta etapa, se debe definir claramente el evento no deseado o la falla que se está analizando. Esto incluye identificar el sistema o proceso involucrado, el evento no deseado en sí, y los criterios de éxito o fracaso asociados.

Identificación de objetivos y el alcance. Determine los objetivos y el alcance del análisis de árbol de fallas. Estos objetivos pueden incluir la prevención de futuros eventos no deseados, la mejora de la seguridad o la calidad del sistema, o la toma de decisiones informadas sobre la gestión de riesgos. dependiendo en qué etapa se utilice la meta puede variar.

Identificación de eventos básicos. Identifique y enumere todos los eventos básicos que pueden contribuir al evento no deseado. Los eventos básicos son eventos o condiciones que pueden causar la falla del sistema. Pueden ser causas técnicas, errores humanos, condiciones ambientales, o cualquier otro factor relevante.

Desarrollo del diagrama de árbol de fallas. Utilice los eventos básicos (eventos causales) identificados para construir un diagrama de árbol de fallas. En este diagrama, se representan las relaciones entre los eventos básicos y el evento no deseado en forma de un árbol. Los eventos básicos se colocan en las ramas del árbol, y las relaciones se muestran con puertas lógicas como "Y" (para el análisis de combinación) y "O" (para el análisis de secuencia).

Análisis de árbol de fallas. En esta etapa, en el caso se realizarse un análisis en árbol cuantitativo, se evalúan las probabilidades y consecuencias de los eventos básicos y las relaciones entre ellos. Puede utilizarse información histórica, datos de confiabilidad, expertos y otros recursos para estimar estas probabilidades y consecuencias.

Evaluación de los resultados. Una vez que se ha completado el análisis, se evalúan los resultados para determinar la importancia de los eventos que son causantes del evento no deseado. Los resultados obtenidos pueden ser cuantitativos, cualitativos y el análisis de sensibilidad para evaluar los resultados. En el caso que se estén analizando riesgos es recomendable que sea cuantitativo y establecer criterios de evaluación coherentes.

Desarrollo de medidas de mitigación o plan de contingencias. Si se identifican eventos básicos críticos que contribuyen significativamente al evento no deseado, se deben desarrollar medidas de mitigación para reducir el riesgo. Estas medidas pueden incluir cambios en el diseño del sistema, procedimientos operativos, capacitación del personal, o cualquier otra acción que reduzca la probabilidad o las consecuencias de los eventos básicos. Estas medidas deben planificarse, asignar los recursos necesario para llevarlas a cabo, establecer un plazo de tiempo acordado y asignar un responsable para llevarlas a cabo.

Implementación de las medidas de mitigación, monitoreo y revisión continua. El responsable debe llevar a cabo las medidas de mitigación propuestas y realizar un seguimiento periódico para asegurarse de que se implementen adecuadamente. En el caso de detectar desviaciones o incidencias deberá realizar y documentar las acciones correctoras oportunas. 

Ejemplo de Análisis de Árbol de Fallas (AAF) aplicado a un Sistema de Gestión Ambiental (SGA)

Ejemplo de Análisis de Árbol de Fallas (AAF) aplicado a un Sistema de Gestión Ambiental (SGA) es una herramienta que ayuda a identificar las causas potenciales de eventos no deseados ambientales que podrían tener un impacto negativo en el entorno o el cumplimiento de los requisitos legales o normativos ambientales. 

A continuación, te presento un ejemplo de un diagrama de árbol de fallas aplicado a un evento no deseado dentro del contexto de un Sistema de Gestión Ambiental:

Evento no deseado: derrame de Sustancias Químicas Peligrosas al Medio Ambiente.

Posibles eventos que pueden llegar a causar el Evento no deseado:

Falla en el almacenamiento de sustancias químicas. Las posibles causas son las siguientes:

- No se inspeccionan regularmente los tanques de almacenamiento. 

- Los tanques de almacenamiento no están diseñados para resistir condiciones climáticas extremas.

Errores humanos. Las posibles causas son las siguientes:

- Falta de capacitación adecuada del personal.

- Comunicación deficiente entre los operadores.

Falla en el procedimiento de manipulación de las sustancias químicas. Las posibles causas son las siguientes:

- Procedimientos de carga y descarga mal definidos. 

- Ausencia de procedimientos de emergencia claros.

Incidentes externos.

- Daños causados por eventos climáticos extremos (inundaciones, tormentas). 

- Daños provocados por terceros (actos de vandalismo o sabotaje).

Fallas en el monitoreo ambiental. Las posibles causas son las siguientes:

- Falta de monitoreo ambiental en tiempo real. 

- Equipos de monitoreo defectuosos o no calibrados adecuadamente.

En este ejemplo, el evento no deseado es un derrame de sustancias químicas peligrosas en el medio ambiente, lo que podría tener graves implicaciones para el Sistema de Gestión Ambiental de una organización. El diagrama de árbol de fallas desglosa las posibles causas y factores que podrían llevar a este evento no deseado. Al analizar y comprender estas causas potenciales, una organización puede tomar medidas para prevenir o mitigar los riesgos asociados a estos factores y mejorar su SGA en términos de protección ambiental.

Representación gráfica del AAF del ejemplo

Para aquellos eventos no deseados más complejos, como por ejemplo en fallas que puedan ocasionar un gran riesgo en caso de emergencia, se suele incorporar símbolos en el diagrama que puedan establecer relaciones entre los eventos casuales. Los principales símbolos que se suelen incorporar en el diagrama se representan a continuación: 

Naturalmente que en los diagramas en árbol de fallas se pueden encontrar más símbolos significativos, aunque os muestro aquellos que más se utilizan con finalidad de simplificarlo. 
En el ejemplo mostrado en este artículo, no he incorporado ni las probabilidades, ni los símbolos que indican las relaciones entre eventos anteriormente mostrados.