Identificar los modos de fallo de los procesos, diseños y activos es una parte fundamental de la mejora continua para los fabricantes. Realizar un análisis modal de fallos y efectos (AMFE) puede ayudar a las empresas a identificar y abordar posibles fallos antes de que provoquen interrupciones en toda la planta.
However, what about other types of analysis, like design failure mode and effect analysis (DFMEA) and process failure mode and effect analysis (PFMEA)? While they share four out of their five words, these acronyms have different meanings. Each one is important at different stages of manufacturing and product development, and both can be enhanced through the use of a computerized maintenance management system, or CMMS. Let’s discuss DFMEA vs PFMEA, what makes them unique, and when you should use each one. We’ll also explore some important differences between DFMEA vs FMEA and FMEA vs PFMEA.
¿Qué es DFMEA vs PFMEA?
DFMEA and PFMEA are both subtypes of Failure Mode and Effects Analysis, or FMEA. However, they are used to achieve very different goals.
Design failure mode and effects analysis (DFMEA) is normally used during the design phase, while process failure mode and effects analysis (PFMEA) is used to meet performance requirements during the manufacturing process.
Antes de que podamos hablar en profundidad sobre DFMEA vs PFMEA, tenemos que establecer qué es un FMEA.
What Is FMEA? Failure Mode and Effect Analysis
Un análisis modal de fallos y efectos (AMFE) es el proceso de identificar todos los posibles fallos que pueden producirse en un equipo. El objetivo del AMFE es identificar posibles fallos, determinar los resultados de cada uno de ellos, decidir su importancia y poner en marcha un plan para mitigarlos.
It’s a vital process that starts from the bottom up to pinpoint the parts that are most susceptible to failure and the facility-wide consequences of a breakdown. It uses three important factors to prioritize risk areas. Severity: How serious would the effects of the failure be? Occurrence: What is the likelihood of a failure occurring? And detection: How easy would a failure be to catch before it causes wider consequences? This structured approach provides better risk management and ensures early prevention of the worst potential failures.
Beneficios del AMFE
La principal ventaja del AMFE es la reducción de riesgos. Al esbozar los posibles modos de fallo de un diseño o proceso, un equipo se adelanta a esos problemas antes de que se produzcan. Esto ahorra dinero, mejora el control de calidad y minimiza los tiempos de inactividad imprevistos. Es un proceso proactivo que también garantiza la existencia de un plan para cuando inevitablemente se produzca un fallo. Es muy eficaz para mejorar las operaciones, desde los diseños de productos individuales hasta los procesos de toda la organización.
What Is DFMEA? Design Failure Mode and Effect Analysis
Design failure mode and effect analysis (DFMEA) focuses on how a product is designed and determines how that design might fail. The purpose of DFMEA is to detect and correct potential design failures before mass production or reaching the end user. For manufacturing, assets used in product creation or packaging may undergo a DFMEA analysis before being built or utilized. The chief difference between DFMEA and FMEA is in the scope: DFMEA is focused on the design stage, while FMEA refers to the broader analysis process of identifying failure modes.
Benefits of DFMEA
The DFMEA process allows you to assess design functionality, specifications, interactions, and potential failures in the early stages of the product lifecycle. This may assess the broader design as well as provide a more specific, component-level analysis. Taking corrective action before production can lower manufacturing costs by preventing expensive, time-consuming recalls. It also helps shorten the product development timeline.
Ejemplo de DFMEA
Let’s look at an example of DFMEA in packaging.
An engineer creates an efficient method of sealing a liquid product package. But during prototype testing, after about 75 packages, the bottom fails to seal. This causes the package to leak. The spillage renders the packages unusable — and poses catastrophic consequences for assembly line equipment.
Using DFMEA, the team can assess exactly where the failure occurs, how this failure impacts operations, how likely it is to occur, and how difficult it is to detect the failure.
This allows them to prioritize the issue relative to other failures, examine the root cause, and identify the right fix — whether in packaging design, equipment performance, product performance, or somewhere else.
What Is PFMEA? Process Failure Mode and Effect Analysis
Por último, el análisis del modo de fallo y efecto del proceso (PFMEA) examina un proceso de principio a fin e identifica posibles fallos. Puede utilizarse para analizar todo el proceso de fabricación de un producto o una sección de ese proceso, como el montaje o el envasado del producto. El PFMEA también puede utilizarse para examinar otros procesos que tienen lugar en toda una organización.
FMEA vs PFMEA
The difference between these two analyses (as well as DFMEA vs FMEA) is in scope. FMEA encompasses all of Failure Mode and Effects Analysis. It is the tree from which all the other types branch off. PFMEA, DFMEA, and all other kinds of failure mode analysis are all FMEA — process FMEA, design FMEA, and so on.
Beneficios del PFMEA
Routine process examinations help teams identify inefficiencies and high-risk areas early and often, taking corrective action before catastrophic consequences kick in. Effective, efficient process controls yield many benefits.
The PFMEA process helps mitigate risks, reduce downtime, deliver high-quality products, amplify output, enhance employee safety, and boost customer satisfaction.
Ejemplo de PFMEA
Let’s look at an example in the manufacturing sector. Imagine that an automotive plant wants to modify one step of the assembly process, shifting from human assembly to a machine.
They hope to see process improvements in efficiency and employee safety, but the team is concerned about quality, equipment reliability, and environmental factors for equipment performance.
Using PFMEA, the team reviews and ranks the risk of all the potential failures relative to other points in the process, including the likelihood of failure, the impact on production, and how difficult it may be to detect equipment failures or quality issues. They use the findings to decide how and when to implement the process shift, including modifications.
Diferencias entre DFMEA y PFMEA
Existen varias diferencias clave entre DFMEA y PFMEA. Se utilizan en distintos puntos del proceso de fabricación, con distintos fines y, a menudo, por distintas partes interesadas. Esta tabla muestra las diferencias en cuanto a alcance, frecuencia y aplicación:
| DFMEA | PFMEA | |
| Cuando se utilizan | Durante los procesos de diseño o rediseño, antes de la fabricación | Antes o durante el proceso de fabricación, y según sea necesario de forma continua |
| Por qué se utilizan | Identificar fallos en el diseño del producto que puedan afectar a su calidad y a la satisfacción del usuario final. | Identificar los fallos del proceso que podrían ralentizar la producción, provocar una parada o dar lugar a errores en el producto final. |
| Frecuencia de uso | Sólo durante el proceso de desarrollo del producto, o cuando se está rediseñando el producto. | En función de las necesidades, cuando se produzcan cambios en los activos utilizados, después de un fallo importante que deba comprenderse mejor o cuando se produzcan cambios en los procesos. |
| Quién los completa | El equipo de producto, formado por expertos en diseño, desarrollo y calidad del producto | Miembros del equipo de fabricación, incluidos supervisores, especialistas en control de calidad, ingenieros de producción y otras partes interesadas. |
| Qué ocurre con los resultados | Ajustes y mejoras en el diseño, incluidos cambios en los materiales y la forma que mejoren el diseño y la función del producto. | Mejoras en los procesos para evitar fallos, como mejores prácticas de mantenimiento, formación de los empleados, inspecciones y otras. |
When To Use DFMEA vs PFMEA
Tanto el DFMEA como el PFMEA son partes importantes de la creación de un producto, pero deben utilizarse en momentos diferentes.
El DFMEA se utiliza durante el proceso de diseño, pero algunos productos pueden requerir varias rondas. El DFMEA inicial puede crearse durante la fase de diseño preliminar, y luego puede completarse otro DFMEA antes de producir el diseño final. Si el producto se rediseña para mejorarlo o se introducen cambios en el diseño basados en los comentarios de los consumidores, debe completarse otro DFMEA antes de que el producto rediseñado entre en producción. Se debe utilizar tantas veces como sea necesario para garantizar que el producto final tiene el menor número posible de defectos de diseño y se ha optimizado tanto para la seguridad como para el rendimiento.
Del mismo modo, un PFMEA puede completarse varias veces. Una empresa de fabricación puede completar un PFMEA antes de aumentar la producción de un producto para asegurarse de que puede cumplir las expectativas de calidad y volumen. También puede completarse después de un fallo importante, cuando se sustituye un equipo o cuando se implantan nuevos procesos. De ser necesario, un PFMEA podría completarse infinitas veces. Si el proceso sigue en uso, puede analizarse para su mejora continua.
How DFMEA and PFMEA Work Together
A pesar de sus diferentes aplicaciones, la combinación de DFMEA y PFMEA es una excelente forma de optimizar por completo el proceso de fabricación. DFMEA le permite mitigar el riesgo a nivel de producto, corrigiendo posibles defectos de diseño y garantizando que cada producto funcione como debe. Por su parte, el PFMEA mejora la fabricación del producto, con lo que se reducen los defectos y el despilfarro de fondos. La ventaja de llevarlos a cabo en distintos puntos del proceso es que no se estorban mutuamente: son herramientas de análisis de fallos sinérgicas.
Benefits of Using DFMEA and PFMEA Together
Aunque puede que tenga que elegir entre DFMEA y PFMEA en un momento dado, ambos deben utilizarse para obtener los mejores resultados en la gestión de riesgos. Acabará teniendo mejores productos y una línea de fabricación más eficiente, al tiempo que evitará retiradas y tiempos de inactividad potencialmente desastrosos.
When you use DFMEA and PFMEA together, you’ll:
Mitigate Risk
Combining these risk management techniques helps identify potential failures early and often. DFMEA helps you identify high-risk design elements at or before the prototyping stage, and PFMEA focuses on process flaws that compromise production.
When you use only one strategy, or neither, you open yourself up to downtime, product waste, and longer production cycles — all of which cost you time and money.
Save Money
DFMEA helps you avoid product waste and recalls by highlighting design flaws before production begins. And with PFMEA, you’ll approach asset management proactively and resolve process steps before they result in failures.
By highlighting issues before large-scale production, you’ll use more of what you produce, avoid expensive repairs, and maximize production time with fewer rework phases. And in turn, you save money on recalls, repairs, and downtime.
Improve Quality Control
DFMEA helps measure the success of your design within the context of product goals, customer expectations, and regulations. This creates a thoughtful final product that meets quality standards. Meanwhile, PFMEA analyzes your production process to reduce or eliminate issues that could cause defects.
From design to production, DFMEA and PFMEA help ensure product quality consistency and preserve brand reputation.
How To Complete a PFMEA
Llevar a cabo incluso un único PFMEA es un proceso exhaustivo y que requiere mucho tiempo, pero no tiene por qué ser excesivamente complicado. A continuación se explica cómo completar un PFMEA en seis pasos.
- Form a Cross-functional Team
The first step to properly reviewing a process will always be building a team with complete visibility into every step. It’s rare for an individual in an organization to know every single part of any process. Make sure everyone on the team has dedicated time to work on the PFMEA. - Conduct Process Mapping
Map out the entire process that will be analyzed. This should be fairly granular, making note of every step along the way and marking down any potential critical points of failure. The more detailed the process mapping, the easier the rest of the analysis will be. - Identify Potential Failure Modes
Now it’s time to address the failure part of the analysis. Go step by step and identify ways that part of the process could go awry. Be thorough — consider any potential inefficiencies or gaps in the process. - Assign Severity, Occurrence, and Detection Ratings and Calculate RPN
Once failure modes have been identified, they must be ranked for prioritization. Rate each potential failure out of 10 (with 10 being the highest) by its impact on operations, likelihood to occur, and difficulty to detect. These ratings can then be used to calculate a Risk Priority Number and identify which failure modes should be addressed first. The higher the RPN, the higher the priority of the risk. - Develop an Action Plan
Now that we have a full list of potential failures and know which ones need to be prioritized, corrective action can be planned to mitigate the highest risk ones. - Track and Review
After action is taken, continuously review the results to gauge how effective risk mitigation was as well as the PFMEA itself. Adapt and improve as needed, and take what you learn into your next failure analysis.
How To Complete a DFMEA
Aunque el objeto de un DFMEA es completamente diferente al de un PFMEA, muchos de los pasos son similares a grandes rasgos.
- Forme un equipo: En este caso, asegúrate de que los miembros tengan diversos conocimientos sobre diseño de productos.
- Identificar los modos de fallo del producto y sus causas fundamentales.
- Asignar índices de gravedad, ocurrencia y detección y calcular el RPN.
- Take action to address design risks, usually through redesign.
- Ejecute un DFMEA de seguimiento para comprobar si se ha reducido la RPN y confirmar si es necesario tomar medidas adicionales o si el diseño del producto está listo para avanzar hacia la fabricación.
Which Failure Mode Should You Use: DFMEA vs PFMEA
Si aún no está seguro de si utilizar un DFMEA o un PFMEA, hágase las siguientes preguntas para determinar cuál es el mejor para su caso de uso:
- ¿Intenta corregir problemas en el producto (DFMEA) o en la producción del mismo (PFMEA)?
- ¿En qué fase del ciclo de vida del producto se encuentra? Si el producto aún está en fase de diseño, utilice un DFMEA. Si el producto está en producción, utilice un PFMEA.
- ¿Los problemas que quiere abordar están más relacionados con el diseño (como fallos de los componentes o debilidades de los materiales) o con el proceso (como el ensamblaje del producto o el mal funcionamiento de los equipos)? Si es lo primero, utilice un DFMEA, y si es lo segundo, un PFMEA.
Tanto el DFMEA como el PFMEA son procesos importantes en el desarrollo y la fabricación de productos. Tanto si se está diseñando un producto para su producción en serie como si se están mejorando los procesos en toda una planta de fabricación, un sistema informático de gestión del mantenimiento o GMAOpuede ser una herramienta útil para el seguimiento y la mejora de las operaciones.
Collect Data To Improve DFMEA and PFMEA Accuracy
No matter whether you’re performing a DFMEA, PFMEA, or a different type of FMEA entirely, gathering real data will enhance the entire process. Using a CMMS as a risk assessment tool
can help you identify trends in equipment failures and processes over time and show how process or design improvements have impacted them. Such documentation is important for continuous improvement and ensuring excellent product design and manufacturing quality based on actual insights.
A CMMS can also be key in increasing product reliability and improving RPN scores. By tracking assets and gathering performance data, your team will be well-equipped to perform thorough equipment analyses and boost performance with targeted maintenance.
To learn more about what a CMMS can do for your team, speak with a specialist or request a free demo of eMaint CMMS.
