Failure mode, effects, & criticality analysis (FMECA) is a structured work priority system that helps teams make the best possible use of maintenance resources. Today, most manufacturing operations face time, budget, and expertise constraints. Every part of a system plays a role in the manufacturer’s success. And while failures in some areas may only be a minor inconvenience, they can bring production grinding to a halt in others.
Today, FMECA is a standard way to analyze and prioritize potential failures. FMECA drives smart decisions about where to allocate your resources so they have the most impact. In this article, we’ll talk about what FMECA is and what it can do for your operation. We’ll also explain the differences between FMECA and other work priority systems, like failure mode and effects analysis (FMEA).
What Is FMECA (Failure Mode, Effects, and Criticality Analysis)?
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:
- Failure mode identifies the points at which an asset or system can fail. Typically, there are multiple failure modes for every piece of equipment.
- Effects determine how each potential failure will impact operations. Not all failure modes are created equal. Some don’t significantly impact productivity, while others can bring production to a halt. It’s essential to know which failure modes pose the most risk.
- Criticality analysis determines which failure modes are the most severe in terms of their effect on operations. This step takes productivity, safety, and environmental considerations into account.
Done right, FMECA can pinpoint the failure modes that matter most to a plant. Once determined, an organization can focus its maintenance efforts on the assets and components that need it the most.
Why Perform FMECA?
The goal of performing a failure mode, effects, and criticality analysis is to better understand potential risks and find ways to prevent failures from happening. Performing FMECA
lets organizations:
Gain supportable, data-driven insights: Manufacturers have many machines and processes running across the production floor. At any given time, there may be multiple work orders for different assets that require repairs or parts that need to be replaced. Instead of trusting a gut feeling when prioritizing repairs, the FMECA approach strategizes which repairs or preventive maintenance tasks teams should complete first.
Focus on high-priority tasks: FMECA gives each failure mode a criticality rating. When a maintenance team has multiple work orders, that rating allows them to prioritize the most critical work orders. Teams can focus on the assets, components, and processes that need it most.
Improve preventive maintenance practices: Performing FMECA can help pinpoint common areas of failure. From there, the maintenance team can implement or tweak preventive maintenance practices to be more effective.
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.
Minimize downtime: FMECA enables teams to prioritize repairs that impact production quality or the asset’s performance. This minimizes downtime and ensures the production floor continues running as efficiently as possible.
Improve equipment lifespan: FMECA also supports the longevity of your equipment and assets by identifying critical repairs and ensuring they are handled immediately and effectively.
How To Perform Failure Mode, Effects, and Criticality Analysis (FMECA): A Step-by-Step Guide
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
- Identify the components: Break the system or process down into each part or subsystem.
- Identify potential failures: Brainstorm every possible failure mode, from small to large.
- Identify the effects of each failure: For each failure, determine the possible effects. These could include injuries, damaged machinery, unplanned downtime, quality issues, and more.
3. Asignar calificaciones
- Assign each failure a severity rating: Severity scores typically range from 1-10, with 1 representing a minor issue and 10 representing a severe issue. Severity ratings can be based on financial loss, equipment damage, safety issues, etc.
- Assign each failure an occurrence rating: Give each failure an occurrence rating from 1-10, with 1 being the least likely to occur and 10 being extremely likely to occur.
- Assign each failure a detection rating: The detection rating is the likelihood that each failure will be detected, with 1 meaning that it is highly likely to be detected and 10 meaning that it will go undetected.
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.
FMECA is an iterative process. It should be repeated periodically to see how effective your mitigation procedures are and to take lessons learned into consideration. Continuous improvement is key to ensuring your FMECA remains an effective, relevant resource for your organization
¿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
This type of FMECA is focused on high-level systems rather than specific components. It’s used to evaluate how failures in functions impact the overall operation and is useful in the early design stages when physical components haven’t been fully defined.
System FMECA example: Analyzing how a cooling system function failure could lead to overheating in a plant.
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.
Design FMECA example: Analyzing how a failed capacitor in a power supply affects an electrical circuit.
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.
Process FMECA example: Analyzing how incorrect torque settings during assembly could lead to premature bolt failure.
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?
A failure mode in FMECA refers to the specific way in which a component, subsystem, or system can fail. It describes what goes wrong, but not necessarily why.
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
FMECA can be a useful tool for companies looking to gain a deeper understanding of potential issues and improve existing processes.
Advantages of an FMECA Analysis
When used effectively, an FMECA analysis offers a range of valuable insights and operational benefits, including the ability to:
- Reveal links between failures and results, providing a clearer picture of how failures impact the rest of the factory and allow maintenance teams to take measures to reduce the likelihood of failure.
- Allow the factory to implement preventive measures and reduce the risk of failures, leading to reduced downtime and increased system reliability.
- Help prioritize both preventive and corrective maintenance tasks, ensuring the most effective use of maintenance resources.
- Provide data that can be used to aid efficiency and effectiveness in plant operations, such as identifying which assets could be candidates for predictive maintenance.
- Ensure a safer working environment for employees by reducing or removing safety risks.
- Identify weaknesses in current practices across the system, leading to overall improvements.
Disadvantages of an FMECA Analysis
Aunque el análisis FMECA puede ser útil para identificar y mitigar posibles problemas en una fábrica, tiene algunos inconvenientes:
- Can be time-consuming to gather and analyze all the data required.
- Can be costly because it requires a cross-functional team of experts to complete it effectively.
- Needs to be completed more than once in order to make adjustments and produce continuous improvements. For example, after the initial completion, a team may need to complete a second FMECA when changes are made to assets or systems, or when major process changes occur.
- Requires managing and organizing a large amount of data, which can be difficult for companies that use traditional paper systems or siloed digital applications.
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:
- Before manufacturing begins: When a system is still in the design phase, performing an FMECA analysis allows the engineering team to tweak designs and assets and make other changes to ensure the system runs as effectively as possible from the moment it’s up and running.
- To improve reliability: Teams can perform an FMECA analysis during the production phase while the facility is operating normally. It can provide actionable insights and highlight potential changes to improve operations.
- After system upgrades or changes: When assets are upgraded or major changes are made to manufacturing systems or procedures, it makes sense to repeat an FMECA analysis to get ahead of any potential failures that changes may have introduced.
- After a major failure: When a major failure has occurred, performing FMECA can help reveal the root cause of the problem and improve reliability and safety by identifying corrective actions that should be taken to avoid it happening again.
- During maintenance planning: FMECA analysis can assist maintenance teams when creating or updating preventive maintenance scheduling. The maintenance team can use it to create an optimal preventive maintenance schedule for each asset and analyze which assets or systems are most important to production. It can also be performed to help identify the best candidates for predictive maintenance.
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.
Who Uses FMECA Results?
Hay muchas funciones cuyas operaciones diarias se ven directamente afectadas por los resultados del FMECA. Entre ellas se incluyen:
- Engineers and designers: These specialists use FMECA results to make changes to the design or operation of a factory to help reduce the risk of failures and improve system performance.
- Maintenance engineers and personnel: These employees use FMECA to make changes or improvements to predictive, preventive, and corrective maintenance practices.
- Safety engineers: The results of an FMECA analysis help safety engineers ensure products and systems are safe for use, and may use FMECA analysis to make improvements to processes to ensure safety.
- Regulatory compliance officers: These officers can use FMECA results to demonstrate compliance with safety and quality standards.
- Operations managers: FMECA analysis helps operations managers identify failure modes and develop strategies to mitigate failures.
Other roles, such as risk management professionals and quality assurance teams, may also benefit from an FMECA analysis. These roles all use FMECA results in various ways, and their expertise in improving operations throughout the facility can have a long-term impact on operational reliability and performance.
Since many of these roles are also important to the development of an FMECA analysis,
the process of conducting the analysis can be a good way to capture and document the knowledge these professionals bring to the organization, ensuring the entire team can
benefit from their insights.
¿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.
FMECA introduces more data to determine the concrete impact of each failure mode. This allows teams to assign each potential failure a criticality rating, which is how they determine the most operation-critical components and assets. For example, a reliability engineer looking to start a predictive maintenance program might use FMECA to determine where best to launch their wireless vibration sensor pilot, or even where to focus maintenance efforts in 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?
The FMEA method of analysis is very similar to the FMECA method. However, the FMEA stops before reaching criticality analysis and doesn’t rank failures according to their impact.
FMEA focuses on understanding risk failures and their effects, but FMECA takes this a step further by quantifying risks and assessing the criticality of the failure. While FMEA is a good starting point for FMECA, FMECA allows teams to extend their analysis and improve their decision-making capabilities to improve reliability and safety.
¿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
OurFluke Reliability experts offer an asset criticality workshop for teams working to implement FMECA. The training covers key FMECA topics like:
- 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.