El análisis modal de fallos, efectos y criticidad (FMECA) es un sistema estructurado de prioridades de trabajo que ayuda a los equipos a hacer el mejor uso posible de los recursos de mantenimiento. Hoy en día, la mayoría de las operaciones de fabricación se enfrentan a limitaciones de tiempo, presupuesto y experiencia. Cada parte de un sistema desempeña un papel en el éxito del fabricante. Y mientras que los fallos en algunas áreas pueden ser sólo un inconveniente menor, en otras pueden paralizar la producción.
Hoy en día, el FMECA es una forma estándar de analizar y priorizar posibles fallos. FMECA impulsa decisiones inteligentes sobre dónde asignar sus recursos para que tengan el mayor impacto. En este artículo, hablaremos sobre qué es FMECA y qué puede hacer por sus operaciones. También explicaremos las diferencias entre FMECA y otros sistemas de prioridad de trabajo, como el análisis modal de fallos y efectos (AMFE).
¿Qué es el análisis modal de fallos, efectos y criticidad (FMECA)?
El FMECA consiste en analizar los procesos para determinar sus posibles puntos de fallo. Una vez identificados esos puntos de fallo, se puede investigar cómo afectan a todo el proceso. Esta información permite a los equipos de mantenimiento priorizar el trabajo, predecir fallos y maximizar el tiempo de actividad, ya que pueden priorizar los problemas de mantenimiento o realizar un mantenimiento preventivo antes de que se produzcan interrupciones.
FMECA es un sistema de prioridades de trabajo basado en datos. Es uno de los enfoques más granulares y sistemáticos para clasificar las tareas de mantenimiento. El FMECA consta de tres partes, cada una de las cuales alimenta a la siguiente:
- El modo de fallo identifica los puntos en los que puede fallar un activo o sistema. Normalmente, hay varios modos de fallo para cada equipo.
- Los efectos determinan cómo afectará cada fallo potencial a las operaciones. No todos los modos de fallo son iguales. Algunos no afectan significativamente a la productividad, mientras que otros pueden paralizar la producción. Es esencial saber qué modos de fallo suponen un mayor riesgo.
- El análisis de criticidad determina qué modos de fallo son los más graves en cuanto a su efecto sobre las operaciones. Este paso tiene en cuenta consideraciones de productividad, seguridad y medio ambiente.
Si se hace bien, el FMECA puede identificar los modos de fallo más importantes para una planta. Una vez determinados, una organización puede centrar sus esfuerzos de mantenimiento en los activos y componentes que más lo necesitan.
¿Por qué realizamos el FMECA?
El objetivo de realizar un análisis de modos de fallo, efectos y criticidad es comprender mejor los riesgos potenciales y encontrar formas de prevenir los fallos antes de que se produzcan. La realización del FMECA permite a las organizaciones:
- Obtenga información fiable basada en datos: Los fabricantes tienen muchas máquinas y procesos en funcionamiento en la planta de producción. En un momento dado, puede haber varias órdenes de trabajo para diferentes activos que requieren reparaciones o piezas que deben sustituirse. En lugar de tomar una decisión instintiva sobre qué reparaciones priorizar, el enfoque FMECA crea estrategias sobre qué reparaciones o tareas de mantenimiento preventivo deben realizar primero los equipos.
- Céntrese en las tareas de alta prioridad: El FMECA asigna a cada modo de fallo un grado de criticidad. Cuando un equipo de mantenimiento tiene varias órdenes de trabajo, esa calificación les permite priorizar las órdenes de trabajo más críticas. Los equipos pueden centrarse en los activos, componentes y procesos que más lo necesitan.
- Mejorar mantenimiento preventivo preventivo: La realización de FMECA puede ayudar a identificar áreas comunes de fallo. A partir de ahí, el equipo de mantenimiento puede implantar o ajustar las prácticas de mantenimiento preventivo para que sean más eficaces.
- Garantice la seguridad en el lugar de trabajo: Un aspecto importante del FMECA es garantizar que cualquier avería que amenace la seguridad física de los miembros de su equipo reciba la máxima prioridad.
- Minimizar el tiempo de inactividad: FMECA permite a los equipos priorizar las reparaciones que afectan a la calidad de la producción o al rendimiento del activo. Esto minimiza el tiempo de inactividad y garantiza que la planta de producción siga funcionando con la mayor eficacia posible.
- Mejore la vida útil de los equipos: FMECA también favorece la longevidad de sus equipos y activos al identificar las reparaciones críticas y garantizar que se gestionen de forma inmediata y eficaz.
Cómo realizar el FMECA: un proceso paso a paso
Ahora que hemos repasado qué significa FMECA y por qué es importante, es hora de poner en práctica nuestros conocimientos. Realizar el FMECA puede llevar mucho tiempo, pero los beneficios tendrán un impacto duradero en tu empresa.
Para llevar a cabo un análisis FMECA eficaz, puede ser necesario contar con un amplio abanico de personas que desempeñen diversas funciones en toda la organización. Puede tratarse de ingenieros, técnicos, personal de mantenimiento, gestores y diseñadores de productos y personal de fabricación. Cada una de estas áreas de experiencia puede ayudar a identificar y mitigar los modos de fallo, lo que resulta en un análisis FMECA más completo y eficaz.
A continuación se indican los pasos para realizar un análisis FMECA:
1. Defina el alcance de su análisis
Identifique el sistema o proceso que desea analizar. Puede tratarse de un único activo de fabricación o de todo el proceso de fabricación.
2. Identificar todos los factores pertinentes
- Identifique los componentes: Descomponga el sistema o proceso en cada parte o subsistema.
- Identifique los fallos potenciales: Piensa en todos los modos de fallo posibles, desde los más pequeños a los más grandes.
- Identifique los efectos de cada fallo: Determine los posibles efectos de cada fallo. Por ejemplo, lesiones, maquinaria dañada, paradas imprevistas, problemas de calidad, etc.
3. Asignar calificaciones
- Asigne a cada fallo una puntuación de gravedad: Las puntuaciones de gravedad suelen oscilar entre 1 y 10, donde 1 representa un problema menor y 10 un problema grave. Los índices de gravedad pueden basarse en pérdidas económicas, daños en los equipos, problemas de seguridad, etc.
- Asigne a cada fallo un índice de ocurrencia: Asigna a cada fallo un índice de ocurrencia del 1 al 10, siendo 1 la menor probabilidad de que ocurra y 10 la probabilidad extrema.
- Asigne a cada fallo un índice de detección: El índice de detección es la probabilidad de que se detecte cada fallo: 1 significa que es muy probable que se detecte y 10 que no se detecte.
4. Calcular el Número de Prioridad de Riesgo (NPR)
Multiplique el índice de gravedad, el índice de incidencia y el índice de detección de cada fallo:
índice de gravedad x índice de incidencia x índice de detección = RPN
El número resultante es el número de prioridad de riesgo. Los números de prioridad de riesgo más altos representan fallos de mayor impacto, mientras que los números más bajos representan fallos que es menos probable que ocurran o menos dañinos cuando ocurren.
5. Priorizar y ejecutar acciones
Desarrollar y priorizar acciones para mitigar o eliminar el riesgo de que se produzcan fallos de RPN más elevados. Esto podría incluir la actualización o adición de procedimientos de mantenimiento preventivo, la mejora de los controles ambientales o la adición de dispositivos de protección o salvaguardias.
6. Control y revisión
Supervisar el sistema para detectar nuevos modos de fallo FMECA y evaluar la eficacia de las medidas aplicadas.
El FMECA es un proceso iterativo. Debe repetirse periódicamente para comprobar la eficacia de los procedimientos de mitigación y tener en cuenta las lecciones aprendidas. La mejora continua es clave para garantizar que su FMECA siga siendo un recurso eficaz y relevante para su organización.
¿Cuáles son los 3 tipos de FMECA?
Existen tres tipos principales de FMECA. Cada tipo ayuda a las organizaciones a abordar de forma proactiva los problemas de fiabilidad y seguridad, pero se centran en áreas diferentes.
1. FMECA del sistema
Este tipo de FMECA se centra en sistemas de alto nivel más que en componentes específicos. Se utiliza para evaluar el impacto de los fallos en las funciones sobre el funcionamiento general y resulta útil en las primeras fases de diseño, cuando los componentes físicos aún no se han definido por completo.
Ejemplo de FMECA de sistemas: Analizar cómo un fallo en una función del sistema de refrigeración podría provocar un sobrecalentamiento en una planta.
2. Diseño FMECA
El FMECA de diseño se centra en examinar el hardware y los componentes individuales de un sistema. Identifica cómo fallos como un circuito roto o un rodamiento dañado podrían afectar al sistema. Suele utilizarse en la fabricación para mejorar la fiabilidad.
Ejemplo de FMECA de diseño: Analizar cómo un condensador averiado en una fuente de alimentación afecta a un circuito eléctrico.
3. Proceso FMECA
Este tipo de FMECA examina posibles fallos en los procesos de fabricación. Ayuda a localizar puntos conflictivos en los procedimientos de montaje, producción o mantenimiento y resulta útil para mejorar el control de calidad.
Ejemplo de FMECA de proceso: Análisis de cómo un ajuste incorrecto del par de apriete durante el montaje podría provocar un fallo prematuro de los pernos.
Los pasos básicos para realizar un análisis de modos de fallo, efectos y criticidad siguen siendo los mismos para los tres tipos de FMECA: identificar los modos de fallo potenciales, determinar los efectos, priorizar los modos de fallo y desarrollar estrategias para reducir el impacto de los fallos.
¿Qué es un modo de fallo FMECA?
Un modo de fallo en FMECA se refiere a la forma específica en que un componente, subsistema o sistema puede fallar. Describe lo que va mal, no necesariamente por qué ocurre.
Algunos ejemplos FMECA de modos de fallo incluyen el sobrecalentamiento de un motor, un cortocircuito o un tornillo que se afloja con el tiempo. Cada uno de ellos es un modo de fallo diferente porque representan distintas formas en que puede fallar un sistema.
Una vez conocidos los posibles modos de fallo, se pueden determinar los efectos, las causas y la criticidad, y tomar medidas para evitarlos.
Ventajas e inconvenientes del análisis FMECA
El FMECA puede ser una herramienta útil para las empresas que buscan conocer mejor los posibles problemas y mejorar los procesos existentes. La realización de este análisis puede:
- Revelar vínculos entre fallos y resultados, proporcionando una imagen más clara de cómo los fallos repercuten en el resto de la fábrica y permiten a los equipos de mantenimiento tomar medidas para reducir la probabilidad de fallos.
- Permiten a la fábrica aplicar medidas preventivas y reducir el riesgo de averías, lo que se traduce en un menor tiempo de inactividad y una mayor fiabilidad del sistema.
- Ayudar a priorizar las tareas de mantenimiento preventivo y correctivo, garantizando el uso más eficaz de los recursos de mantenimiento.
- Proporcionar datos que puedan utilizarse para contribuir a la eficiencia y eficacia de las operaciones de la planta, como identificar qué activos podrían ser candidatos a un mantenimiento predictivo.
- Garantizar un entorno de trabajo más seguro para los empleados reduciendo o eliminando los riesgos para la seguridad.
- Identificar los puntos débiles de las prácticas actuales en todo el sistema, lo que conducirá a mejoras generales.
Aunque el análisis FMECA puede ser útil para identificar y mitigar posibles problemas en una fábrica, tiene algunos inconvenientes:
- Puede llevar mucho tiempo reunir y analizar todos los datos necesarios.
- Puede ser costosa porque requiere un equipo interfuncional de expertos para llevarla a cabo con eficacia.
- Debe completarse más de una vez para realizar ajustes y producir mejoras continuas. Por ejemplo, tras la realización inicial, un equipo puede necesitar completar un segundo FMECA cuando se realicen cambios en los activos o sistemas, o cuando se produzcan cambios importantes en los procesos.
- Requiere gestionar y organizar una gran cantidad de datos, lo que puede resultar difícil para las empresas que utilizan sistemas tradicionales en papel o aplicaciones digitales aisladas.
Aunque puede haber obstáculos para realizar el FMECA, los beneficios a largo plazo del análisis y los cambios resultantes a menudo superan los costes. Para obtener el máximo beneficio, es importante determinar el mejor momento para realizar el FMECA y asegurarse de hacerlo de forma completa.
¿Cuándo se debe realizar un análisis FMECA?
Hay algunos momentos clave en los que la realización del FMECA es más beneficiosa para una organización:
- Antes de que comience la fabricación: Cuando un sistema aún se encuentra en fase de diseño, la realización de un análisis FMECA permite al equipo de ingeniería ajustar los diseños y los activos y realizar otros cambios para garantizar que el sistema funcione con la mayor eficacia posible desde el momento en que se pone en marcha.
- Para mejorar la fiabilidad: Los equipos pueden realizar un análisis FMECA durante la fase de producción mientras la instalación funciona con normalidad. Puede proporcionar información práctica y poner de relieve posibles cambios para mejorar las operaciones.
- Después de actualizaciones o cambios del sistema: Cuando se actualizan los activos o se realizan cambios importantes en los sistemas o procedimientos de fabricación, tiene sentido repetir un análisis FMECA para adelantarse a cualquier fallo potencial que los cambios puedan haber introducido.
- Después de un fallo grave: Cuando se ha producido un fallo importante, la realización del FMECA puede ayudar a revelar la causa raíz del problema y mejorar la fiabilidad y la seguridad mediante la identificación de las acciones correctivas que deben tomarse para evitar que vuelva a ocurrir.
- Durante la planificación del mantenimiento: El análisis FMECA puede ayudar a los equipos de mantenimiento a la hora de crear o actualizar la programación del mantenimiento preventivo. El equipo de mantenimiento puede utilizarlo para crear un programa de mantenimiento preventivo óptimo para cada activo y analizar qué activos o sistemas son más importantes para la producción. También puede realizarse para ayudar a identificar los mejores candidatos para el mantenimiento predictivo.
La realización de FMECA puede ser increíblemente útil para su organización, pero también puede llevar mucho tiempo y ser costosa. Y aunque la mejora continua es el objetivo, no tiene sentido utilizar los recursos para realizar FMECA con más frecuencia de la necesaria.
¿Qué funciones utilizan los resultados del FMECA?
Hay muchas funciones cuyas operaciones diarias se ven directamente afectadas por los resultados del FMECA. Entre ellas se incluyen:
- Ingenieros y diseñadores: Estos especialistas utilizan los resultados del FMECA para introducir cambios en el diseño o el funcionamiento de una fábrica que ayuden a reducir el riesgo de fallos y mejorar el rendimiento del sistema.
- Ingenieros y personal de mantenimiento: Estos empleados utilizan FMECA para realizar cambios o mejoras en las prácticas de mantenimiento predictivo, preventivo y correctivo.
- Ingenieros de seguridad: Los resultados de un análisis FMECA ayudan a los ingenieros de seguridad a garantizar que los productos y sistemas sean seguros para su uso, y pueden utilizar el análisis FMECA para realizar mejoras en los procesos con el fin de garantizar la seguridad.
- Responsables de cumplimiento normativo: Pueden utilizar los resultados del FMECA para demostrar el cumplimiento de las normas de seguridad y calidad.
- Directores de operaciones: El análisis FMECA ayuda a los responsables de operaciones a identificar los modos de fallo y desarrollar estrategias para mitigarlos.
Otras funciones, como los profesionales de gestión de riesgos y los equipos de garantía de calidad, también pueden beneficiarse de un análisis FMECA. Todas estas funciones utilizan los resultados del FMECA de diversas maneras, y su experiencia en la mejora de las operaciones en toda la instalación puede tener un impacto a largo plazo en la fiabilidad y el rendimiento de las operaciones.
Dado que muchas de estas funciones también son importantes para el desarrollo de un análisis FMECA, el proceso de realización del análisis puede ser una buena manera de capturar y documentar los conocimientos que estos profesionales aportan a la organización, garantizando que todo el equipo pueda beneficiarse de sus ideas.
¿Cuál es la diferencia entre FMECA y FMEA?
El análisis modal de fallos y efectos (FMEA) es un pariente cercano del FMECA. Al igual que el FMECA, el FMEA identifica posibles fallos y estudia el posible efecto dominó de cada uno de ellos.
Puede resultar útil considerar el FMECA como la etapa siguiente al FMEA. El AMFE identifica una amplia gama de fallos potenciales que podrían afectar a la línea de producción, pero el FMECA proporciona un plan de acción para cada fallo.
El FMECA aporta más datos para determinar el impacto concreto de cada modo de fallo. Esto permite a los equipos asignar a cada fallo potencial una calificación de criticidad, que es como determinan qué componentes y activos son los más críticos para las operaciones. Por ejemplo, un ingeniero de fiabilidad que desee iniciar un programa de mantenimiento predictivo podría utilizar FMECA para determinar cuál es la mejor forma de poner en marcha su programa piloto de sensores de vibración inalámbricos, o incluso dónde centrar los esfuerzos de mantenimiento en general.
Lo ideal es que las operaciones utilicen tanto el AMFE como el FMECA. Juntos, los dos enfoques identifican los modos de fallo, determinan su impacto en el producto final y hacen el mejor uso posible de los recursos de mantenimiento.
He aquí una tabla que resume las diferencias entre FMEA y FMECA:
¿Qué es el método de análisis FMEA?
El método de análisis FMEA es muy similar al método FMECA. Sin embargo, el FMEA se detiene antes de llegar al análisis de criticidad y no clasifica los fallos en función de su impacto.
El FMEA se centra en comprender los fallos de riesgo y sus efectos, pero el FMECA va un paso más allá cuantificando los riesgos y evaluando la criticidad del fallo. Aunque FMEA es un buen punto de partida para FMECA, FMECA permite a los equipos ampliar su análisis y mejorar su toma de decisiones para mejorar la fiabilidad y la seguridad.
¿Cómo funciona el análisis de criticidad FMECA?
El último paso para aplicar el FMECA es determinar la criticidad de cada fallo definido. La criticidad ayuda a priorizar las reparaciones y las estrategias de mitigación, y puede basarse en el número RPN calculado anteriormente. Los números más altos significan que el fallo es más probable que ocurra y/o que los fallos son más dañinos e impactantes cuando ocurren, mientras que los números más bajos significan que el fallo es poco probable y, aunque ocurriera, no tendría un gran impacto en otras áreas de la producción.
No es lo mismo que un análisis de criticidad de activos. Sin embargo, tanto el FMECA como el análisis de criticidad de activos pueden ayudarle a determinar hacia dónde dirigir los recursos de mantenimiento.
Además del número de prioridad del riesgo, puede hacer estas preguntas adicionales para ayudarle a determinar la criticidad del fallo:
- ¿En qué medida afectaría el tiempo de inactividad a la producción?
- ¿Podría un fallo provocar lesiones, víctimas mortales o daños medioambientales?
- ¿Hasta qué punto es caro y difícil reparar el bien?
- ¿Infringe el fracaso la normativa o el cumplimiento de la industria?
- ¿Existen sistemas de seguridad?
En primer lugar, debe centrar los recursos de mantenimiento en los fallos potenciales que sean lo suficientemente graves como para afectar a la seguridad o a las operaciones inmediatas. No se atasque tratando de prepararse para problemas muy poco frecuentes o incluso problemas comunes que no merman significativamente la producción.
El análisis de criticidad es probablemente la pieza más importante del FMECA, por lo que merece la pena dedicar tiempo a aplicarlo correctamente. Asociarse con proveedores experimentados que puedan ayudar a su equipo también puede ser una buena idea.
Uso de una GMAO para FMECA
FMECA es uno de los sistemas de prioridad de trabajo más basados en datos que existen, y es más fácil de implementar con las herramientas adecuadas. Por eso, un sistema informatizado de gestión del mantenimiento (GMAO) como eMaint se adapta perfectamente a la gestión del análisis FMECA. El FMECA realiza predicciones sobre las necesidades futuras de mantenimiento. Pero necesita muchos datos detallados y precisos para hacer esas predicciones, que es donde eMaint entra en juego.
Con eMaint, puede:
- Almacenar y buscar datos de órdenes de trabajo sin esfuerzo
- Utilice la función de informes para elaborar una lista de modos de fallo
- Utilice los códigos de fallo de eMaint para determinar la frecuencia con la que se producen los fallos
eMaint dispone de órdenes de trabajo e informes que le permiten determinar el impacto de las averías de las máquinas en el pasado. ¿Qué averías tuvieron un efecto dominó en otros activos? ¿Cuáles provocaron el cierre de la empresa? Utilice esta información para predecir y prevenir el impacto de cada modo de fallo.
Una vez determinados los modos de fallo y sus efectos, puede realizar el análisis de criticidad.
Trabajar con expertos en FMECA
Los expertos de Fluke Reliability ofrecen un taller de criticidad de activos para equipos que trabajan en la implementación de FMECA. La formación cubre temas clave de FMECA como:
- Modos de fallo
- Gravedad de los modos de fallo
- Probabilidad de ocurrencia
- Prioridades de riesgo
Al final de nuestra formación FMECA de cinco días, sus equipos habrán realizado una revisión exhaustiva de los posibles fallos de los componentes y sus efectos. También aprenderá en qué tareas de mantenimiento deben centrarse sus equipos para minimizar las posibilidades de que se produzcan los modos de fallo más graves.
Esta formación es una excelente manera de empezar a adoptar un proceso de toma de decisiones estructurado y basado en datos. Y en poco tiempo, es probable que vea cambios en toda su operación, lo que conducirá a una mayor productividad y menos tiempo de inactividad no planificado.
Para saber más sobre la formación FMECA y cómo una GMAO puede ayudarle a optimizar su plan de mantenimiento, hable con un especialista de eMaint.