Análisis de modo y efecto de fallas. Detección y análisis de falla

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF) (Gp:) Tradicionalmente, en los procesos de comercialización de bienes y servicios, y con el objetivo de satisfacer al cliente, las empresas se han visto en la obligación de ofrecer garantías, es decir, de comprometerse con el cliente por un período determinado a reparar o sustituir de manera total o parcial los productos que presenten defectos operacionales o de construcción. Aun cuando este compromiso representa tranquilidad para el consumidor, el hecho de no poder disponer del producto durante un período de reparación o sustitución, o que éste se averíe con mucha frecuencia; representa un motivo de insatisfacción, el cual se traduce como una pérdida de prestigio para el proveedor. INTRODUCCIÓN

INTRODUCCIÓN (Gp:) Por estos motivos, es deseable colocar en el mercado un producto o servicio que no presente defectos, y para tal fin en el presente trabajo se expone el Análisis de modos y efectos de fallas potenciales (AMEF) como un procedimiento de gran utilidad para aumentar la confiabilidad y buscar soluciones a los problemas que puedan presentar los productos y procesos antes de que estos ocurran. Cuando un proceso industrial presenta desviaciones en sus parámetros, sus salidas generalmente no corresponden a los valores normales dentro del rango de operación. Estas desviaciones podrían ser causadas por desperfectos o mal funcionamiento de los dispositivos implicados dentro de dicho proceso. Las salidas no deseadas son consideradas fallas, es decir, desviaciones del comportamiento normal de la planta o de su instrumentación. ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF)

RESEÑA HISTÓRICA (Gp:) AMEF (Gp:) Ejercito EE.UU. (Gp:) Ingenieros (NASA) (Gp:) Procedimiento MIL-P-1629 (Gp:) Ejecución de un modo de falla (Gp:) Evaluar Fallas, equipos Bienes (Gp:) Elabora 09/11/49 ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF)

(Gp:) AMEF (Gp:) Organización ISO Aseguramiento Calidad (Gp:) Serie llevada (Gp:) Muchas Organizaciones (Gp:) Desarrollar Sistema Gestión Calidad (Gp:) Enfocados hacia Necesidades (Gp:) Clientes RESEÑA HISTÓRICA (Gp:) Chrysler Ford ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF)

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTOS DE FALLAS POTENCIALES (AMEF) Es un proceso sistemático para la identificación de las fallas potenciales del diseño de un producto o de un proceso antes de que éstas ocurran, con el propósito de eliminarlas o de minimizar el riesgo asociado a las mismas. Objetivos Principales: Reconocer y evaluar los modos de fallas potenciales y las causas asociadas con el diseño y manufactura de un producto. Determinar los efectos de las fallas potenciales en el desempeño del sistema. Identificar las acciones que podrán eliminar o reducir la oportunidad de que ocurra la falla potencial. Analizar la confiabilidad del sistema. Documentar el proceso. ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF)

REQUERIMIENTOS DEL (AMEF) Un equipo de personas con el compromiso de mejora la capacidad de diseño para satisfacer las necesidades del cliente. (Gp:) Diagramas esquemáticos y de bloque de cada nivel del sistema, desde subensables hasta el sistema completo. ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF)

REQUERIMIENTOS DEL (AMEF) (Gp:) Especificaciones de los componentes, lista de piezas y datos de diseño. Especificaciones funcionales de módulos, subensambles, etc. Requerimiento de manufactura y detalles de los procesos que de van a utilizar. ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF)

BENEFICIOS DEL (AMEF) A corto Plazo: (Gp:) La eliminación de los modos de fallas potenciales tienen beneficios tanto a corto como a largo plazo. (Gp:) Representa los ahorros de los costos de reparaciones, las pruebas repetitivas y el tiempo de paro. ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF)

BENEFICIOS DEL (AMEF) A largo plazo: Es mucho más difícil de medir puesto que se relaciona con la satisfacción del cliente con el producto y con sus percepción de la calidad. ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF) (Gp:) Por otro lado, el AMEF apoya y refuerza el proceso de diseño ya que: (Gp:) Ayuda en la selección de alternativas durante el diseño

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF) BENEFICIOS DEL (AMEF) (Gp:) Incrementa la probabilidad de que los modos de fallas potenciales y sus efectos sobre la operación del sistema sean considerados durante el diseño. Proporciona información adicional para ayudar en la planeación de programas de pruebas concienzudos y eficientes (Gp:) Detecta fallas primarias, pero a menudo mínimas, que pueden causar ciertas fallas secundarias

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF) MODO DE FALLA POTENCIAL Categorías para identificar los posibles modos de fallas: Es la manera en que una parte o ensamble puede potencialmente fallar en cumplir con los requerimientos de liberación de ingeniería o con requerimientos específicos del proceso. Falla Total Falla Parcial Falla Intermitente Falla Gradual Sobrefuncionamiento

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF) EFECTOS DE FALLA POTENCIAL PROCEDIMIENTO PARA CONSECUENCIAS POTENCIALES 1.- Se comienza con un modelo de falla (MF-1), y una lista de todas sus consecuencias potenciales. 2.- Se debe separar aquellas consecuencias que se asumen como resultado siempre que MF-1 ocurra, estas se identifican como MF-1. 3.- Se escriben modos de fallas adicionales para las consecuencias restantes. Los nuevos modos de fallas implican que las consecuencias inusuales ocurrirán al incluir las circunstancias bajo las cuales ocurren.

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF) EFECTOS DE FALLA POTENCIAL PROCEDIMIENTO PARA LA IDENTIFICACIÓN DE LOS MODOS DE FALLAS ADICIONALES 5.- Separar las consecuencias que se asumen si resultarán siempre que los modos de falla y sus circunstancias especiales ocurran; estas se deben identificar como efectos de los modos de fallas adicionales

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF) SEVERIDAD El primer paso para el análisis de riesgos es cuantificar o medir la severidad de los efectos, éstos efectos son evaluados en una escala del 1 al 10, donde 10 se considera lo más severo. SEVERIDAD

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF) CAUSAS DE FALLAS POTENCIALES AMEF de Diseño AMEF de Proceso FALLAS POTENCIALES

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF) OCURRENCIA Es la probabilidad de que una causa en particular ocurra y resulte en un modo de falla durante la vida esperada del producto.

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF) CONTROLES ACTUALES Los controles de diseño y proceso se agrupan de acuerdo a su propósito: Tipo 1: Estos controles previenen la causa o el modo de falla de que ocurran, o reduce su ocurrencia Tipo 2: Estos controles detectan la causa del modo de falla y guían hacia una acción correctiva Tipo 3: Estos controles detectan el modo de falla antes de que el producto llegue al cliente

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF) DETECCIÓN Es una evaluación de las probabilidades de que los controles del proceso propuestos detecten el modo de falla, antes de que la parte salga de la localidad de manufactura.

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF) NÚMERO DE PRIORIDAD DE RIESGO NPR = S*O*D Este valor se emplea para identificar los riesgos más serios para buscar acciones correctivas. ACCIONES RECOMENDADAS

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF) PAPEL DEL AMEF EN LOS SISTEMAS DE CALIDAD Para la prevención de problemas los sistemas de calidad emplean: Despliegue de la Función Calidad (QFD) Análisis del Árbol de Falla (FTA) Análisis de Árbol de Falla Reverso (RFTA) Planeación de la Calidad del Producto Avanzada (APQP)

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF) PAPEL DEL AMEF EN LOS SISTEMAS DE CALIDAD AMEF La planeación de la Calidad del Producto Avanzada (APQP) El Diseño de Experimentos (DOE) Los sistemas de calidad utilizan: Mejoramiento Continuo El Sistema Operativo de Calidad (QOS) Las ocho disciplinas para la solución de problemas (8D)

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF) PAPEL DEL AMEF EN LOS SISTEMAS DE CALIDAD Plan de Control AMEF Requiere directamente Herramientas de control estadístico (SPC) Consideración de características especiales establecidas por el AMEF

ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS (AMEF) RELACIÓN DEL AMEF CON LAS NORMAS ISO 9000 Las normas ISO 9000 sólo definen directrices y modelos, no indican procedimientos a ser implementados ni las estrategias correspondientes que deberán ser definidas por cada empresa. Entre los requerimientos establecidos en la norma 9000:2000 se hace referencia al control de diseño y al control del proceso, en sus cláusulas se establece como requisito la verificación de los mismos incluyendo un análisis de fallas y de sus correspondientes efectos.

DETECCIÓN Y ANÁLISIS DE FALLARESEÑA HISTÓRICA Se han realizado muchas investigaciones para la detección y el diagnostico de fallas, mediante la aplicación de algoritmos matemáticos y modelos de señales. Las primeras investigaciones se realizaron al principio de la década de los 70, basadas en el diseño de observadores y uso de filtros. Posteriormente se implemento por primera vez, un sistema de monitoreo especializado para la detección y análisis de fallas en una planta nuclear En los últimos años han sido investigadas y aplicadas técnicas prometedoras como lo son: el espacio de paridad, la lógica difusa y las redes neuronales, entre otras. DETECCIÓN Y ANÁLISIS DE FALLAS (DAF)

DETECCIÓN DE FALLASFORMACIÓNDEL PERSONAL En sistemas de mantenimiento descentralizado, cada jefe de equipo puede recurrir a sus compañeros o mandos, con el fin de obtener refuerzos para el urgente. Los oficiales de reparaciones por fallas deben estar preparados para su trabajo. Ocurre con frecuencia el tener que llevar a cabo trabajos de distintos tipos, por lo que se ha llevado a cabo preparar oficiales con conocimientos prácticos en la detección de fallas: – Mecánicos – Eléctricos – Neumáticos e hidráulicos conjuntamente. DETECCIÓN Y ANÁLISIS DE FALLAS (DAF)

ASISTENCIA PARA LA REPARACIÓN DE FALLAS Tomada la decisión, deben seguirse entre otras las siguientes normas: Nunca debe hacerse excesiva fuerza al desmontar las piezas. Los cojinetes de bolas, de rodillos, o de agujas deben manejarse con cuidado. Procurar no dañar juntas ni empacaduras, pues suelen ser elementos muy sensibles. No debe utilizarse aire comprimido para limpiar las piezas que hay que desmontar. La suciedad se quedará en la maquina. Usar siempre aceite limpio para engrasar las superficies de las piezas desmontadas que así lo requieran. Así mismo para secar las piezas utilice papel o trapos que no dejen fibras sobre ellas. Mantener en buen orden la zona de trabajo. DETECCIÓN Y ANÁLISIS DE FALLAS (DAF)

ASISTENCIA PARA LA REPARACIÓN DE FALLAS g) Mantener en toda intervención una alta calidad de trabajo, respetando las tolerancias y ajustes hechos por el fabricante. Asegurarse de que el aceite o la grasa se introducen en el punto correcto. No reparar una maquina o instalación sin tratar de localizar la causa de la falla. Informar correctamente y de forma clara de la intervención llevada a cabo al jefe de equipo. Estar atentos siempre a las reglas de seguridad. Mantener un constante contacto con los superiores (jefes) para informar de las dificultades y sugiriendo posibles soluciones. Antes de dar por terminado avisar al jefe de equipo DETECCIÓN Y ANÁLISIS DE FALLAS (DAF)

NORMAS GENERALES PARA DETECTAR FALLAS Normas para fallas mecánicas, Normas para fallas eléctricas, Normas para fallas hidráulicas y neumáticas. DETECCIÓN Y ANÁLISIS DE FALLAS (DAF)

NORMAS PARA FALLAS MECÁNICAS La fuente de energía suele ser un motor. Inspeccionar la transmisión de potencia, observando las correas de transmisión: Si la transmisión es por cadena: comprobar si ésta está en buenas condiciones. Si es la trasmisión por acoplamiento: comprobar el correcto funcionamiento, sobre todo el deslizamiento. DETECCIÓN Y ANÁLISIS DE FALLAS (DAF)

DETECCIÓN Y ANÁLISIS DE FALLAS (DAF) DETECCIÓN DE FALLAS Diagramas de funcionamiento: No se representa más que un ciclo de la operación o secuencia a realizar, y no se representan los arranques o paradas de motores, a menos que estas operaciones se repitan en los ciclos. Un diagrama funcional es un diagrama del tipo “recorrido-tiempo”. En el eje de abcisas se suele representar el tiempo, mientras que en el de ordenadas los recorridos.

DETECCION Y ANALISIS DE FALLAS (DAF) NORMAS PARA DETECTAR AVERÍAS ELÉCTRICAS Para facilitar la detección rápida de averías eléctricas es esencial disponer del diagrama funcional o al menos del esquema eléctrico. Pero aun con estos esquemas, el técnico electricista debe pensar de una forma lógica y dividir el sistema eléctrico en circuitos mas o menos independientes.

DETECCION Y ANALISIS DE FALLAS (DAF) LOCALIZACION DE AVERÍAS EN LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN Las averías en estos sistemas se manifiestan generalmente por el fallo: Funcionamiento de los aparatos Fusibles fundidos Indicadores de los aparatos detectores de tierra Humo o recalentamiento de algún cable

DETECCION Y ANALISIS DE FALLAS (DAF) LOCALIZACIÓN DE AVERÍAS EN APARATOS DE MANIOBRA Para el buen funcionamiento de los motores son esenciales los aparatos de maniobra y gobierno, pero estos lamentablemente son con frecuencia olvidados.

DETECCION Y ANALISIS DE FALLAS (DAF) ANÁLISIS GENERALIZADO DE FALLAS El análisis de fallas en sistemas eléctricos ha evolucionado a la par que las herramientas de cálculo numérico. Los primeros estudios recibieron el nombre genérico de cortocircuito y a la fecha todavía se le aplica este nombre, asignado al análisis de fallas trifásicas en sistemas eléctricos, bajo ciertas suposiciones que simplificaban el análisis.

DETECCION Y ANALISIS DE FALLAS (DAF) INSTRUMENTOS DE DIAGNÓSTICO DE FALLAS Predicen o permiten conocer los defectos de los equipos. 2. Determinan las causas de la maquinaria o miden el grado en que pueden rendir. 3. Están diseñados como aparatos portátiles, capaces de soportar el uso en las condiciones normales de taller. 4. Su aplicación es para reconocimiento temporal pero no para una revisión continua y de control.

CONCLUSIONES 1.- Es evidente la gran importancia y el alcance de los beneficios que proporciona el Análisis de Modo y Efectos de Falla Potencial como una herramienta para examinar todas las formas en que un producto o proceso pueda fallar; además se hace una revisión de la acción que debe tomar para minimizar la probabilidad de falla o el efecto de la misma. 2.- Aunque el AMEF es muy valioso como una técnica de advertencia temprana, la prueba definitiva viene dado por el uso del producto por parte del cliente. Sin embargo la experiencia de campo llega demasiado tarde, y es aquí donde resalta la importancia de que ésta sea precedida por el AMEF para que las empresas puedan simular el uso de sus productos y procesos en el campo de trabajo.