AMFE (Análisis Modal de Fallas y Efectos) Diseño Mectrónico M en I Serafin Castañeda Cedeño

Transcripción

1 AMFE (Análisis Modal de Fallas y Efectos) Diseño Mectrónico M en I Serafin Castañeda Cedeño

2 Verificación y validación: Verificación: Checar que producto contenga cada una de las funciones y componentes requeridos. Validación: Asegurarse que el software y el producto cumpla con las especificaciones.

3 Análisis modal de fallos y efectos. Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) Desarrollado inicialmente por el ejercito de los Estados Unidos para evaluar el efecto de los fallos de equipos y que impacto tenían sobre el éxito de una misión. Es un método estructurado y orientado a grupos que permite cuantificar los efectos de posibles fallas, permitiendo así fijar prioridades de acción. Esta herramienta ha probado ser útil y poderosa en la evaluación de fallas potenciales y en prevenirlas para evitar que ocurran.

4 Ejemplo. Falla en un tornillo

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6 El Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE) es una metodología de trabajo en grupo muy estricta para evaluar un sistema, un diseño, un proceso y/o un servicio en cuanto a las formas en las que ocurren los fallos. Para cada fallo, se hace una estimación de su efecto sobre todo el sistema y su seriedad. Severidad o gravedad: la seriedad del fallo producido Ocurrencia: frecuencia con la que aparece el fallo Detectabilidad: si es fácil o difícil detectar el fallo.

7 Aspectos importantes. No todos los problemas son importantes. Precisamente el AMFE nos permite categorizar estos fallos, pero antes tendremos que hacer una preselección. Necesitamos conocer el cliente, en su más amplio sentido, con el fin de determinar las consecuencias del fallo. Necesitamos conocer la función. Es necesario conocer la función a la que se destina el elemento que puede fallar y que estamos analizando, con el fin de llegar a un análisis en profundidad. Debemos tener una orientación a la prevención. La razón principal del AMFE es detectar las posibles causas de fallo antes de que ocurran.

8 Beneficios al aplicar el AMFE Mejorar la calidad, fiabilidad y seguridad de nuestros productos. Mejorar la imagen de la empresa. Aumentar la satisfacción de nuestros clientes. Ayudar a seleccionar el diseño óptimo. Establecer prioridades a la hora de la mejora.

9 Productos con CERO DEFECTOS CERO DEFECTO, pero pensamos que esto es imposible, pensemos en la innumerable cantidad de cosas que son lisa y llanamente imposibles de que ocurran, tenemos así por ejemplo: * Qué probabilidad hay de que se caiga algo que ya está en el suelo? * Qué probabilidad hay de que si rompo una botella con agua, ésta no se derrame? * Qué probabilidad hay de abrir una puerta en el sentido inverso al de su marco?

10 En términos de diseño de un producto, un fallo supone que un componente ó un sistema no satisface o funciona de acuerdo con la especificación. Un fallo no debe ser evidente para el cliente. El AMFE se lleva a cabo al final de la fase de diseño, y pretende encontrar los potenciales fallos del producto antes de que este sea producido.

11 El modo de fallo, es el modo en que se produce el fallo de un componente o sistema: Cómo ha podido fallar el componente o sistema? Causa Efecto Modo de fallo Una única causa, puede conducir a efectos múltiple.

12 Ejemplo: falla-efecto-causa Supongamos que estamos analizando el tubo de escape de gases de un automóvil en su proceso de fabricación. Modo de fallo: Agrietado del tubo de escape Efecto: Ruido no habitual Causa: Vibración Fatiga Supongamos que estamos analizando la función de refrigeración en un refrigerador comercial. Modo de fallo 1: Ausencia de agua. Efecto: Mayor tiempo para disminuir la temperatura Causas: fallo del suministro, fuga en conducción de suministro, fallo de la bomba de alimentación. Modo de fallo 2: Pérdida de capacidad refrigerante. Causas: Obstrucciones calcáreas en el serpentín, perforación en el circuito de refrigeración.

13 Causa efecto Porque? El TITANIC se hundió Choco contra un Iceberg Efecto Causa Tiempo

14 Causa efecto Porque? El TITANIC se hundió Efecto Rotura del casco Efecto Causa Choco contra un Iceberg Causa Tiempo

15 Causa efecto El TITANIC se hundió Efecto Porque? Rotura del casco Efecto Causa Tiempo Baja resistencia del acero Y Choco contra un Iceberg Causa

16 Causa efecto Porque? Resistencia del acero Perdida de mas de 1500 vidas El TITANIC se hundió Rotura del casco Y Choco contra un Iceberg

17 Causa efecto Porque? Resistencia del acero Perdida de mas de 1500 vidas El TITANIC se hundió Rotura del casco Y Choco contra un Iceberg Impacto en la seguridad mundial

18 Causa efecto Porque? Resistencia del acero Perdida de mas de 1500 vidas El TITANIC se hundió El casco se lleno de agua Rotura del casco Y Choco contra un Iceberg Impacto en la seguridad mundial

19 Causa efecto Porque? Resistencia del acero Perdida de mas de 1500 vidas El TITANIC se hundió El casco se lleno de agua Rotura del casco Y Choco contra un Iceberg Impacto en la seguridad mundial Hay un Iceberg Y No dio vuelta rápido

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21 Cuestiones: Qué puede salir mal en el proceso de fabricación y durante la operación del sistema? En que grado puede salir mal? Qué hay que hacer para evitarlo?

22 Respuestas: Definir claramente el alcance y función del producto. Identificar los fallos potenciales de forma gradual. Priorizar los fallos según aspectos como la seguridad, los costos, la calidad del producto, etc. Preparar un plan de control para prevenir o reducir riesgos de fallo. Mantener una base de datos actualizada con los resultados del análisis, con el registro de fallos, para que sirva como experiencia para futuros diseño. Documentar los procesos en un formato accesible para futuros equipos de diseño.

23 Las fallas potenciales de fallos pueden ser: En deficiencias del diseño (el diseño se fabrica como se está especificado, pero falla desde su concepción). En deficiencias de fabricación: (el producto no se fabrica según las especificaciones de diseño). En deficiencias de proceso de ensamblaje.

24 Pasos para llevar a cabo un AMFE 1. Definir el producto en términos de sistema. Funciones objetivo: Dado que todas las valoraciones de riesgo están relacionadas con los modos en que un sistema puede fallar al realizar una función, una definición clara de las funciones que debe realizar el producto es un primer paso importante. Por ejemplo para el BRANCUSI ESTRUCTURAL ARTICULACIÓN TRACCIÓN SUJECIÓN ELECTRICO- CONTROL

25 Los límites: Muy pocos sistemas funciona de forma aisladamente. La mayoría actúa con otros sistemas. Es importante delimitar la interacciones para considerar los posibles efectos de un fallo. TORNILLOS ESTRUCTURAL ARTICULACIÓN

26 3. Identificar modos potenciales de fallos. Contestarse las siguientes preguntas: Qué puede ocurrir si esta función falla? Qué puede ocurrir si esta función falla antes o después de otra acción determinada? Qué puede ocurrir si está función no es realizada en la secuencia correcta? Qué puede ocurrir si esta función no se realiza completamente?

27 4. Identificar el efecto potencial de cada fallo. Buscar los efecto de un fallo en cada función: si se da un determinado fallo Qué consecuencia puede acarrear?. Si está función falla Qué mas podría ocurrir como consecuencia? Rotura de un diente del engrane Qué consecuencia puede acarrear? Pérdida de posición Pérdida de tracción Qué mas podría ocurrir como consecuencia? Incremento del par en el motor Daño en el motor

28 Frecuencia Tabla de fallos Categoría de fallo I II III IV A B C D E AMFE Brancusi Índice de riesgo criterio 1 a 5 inaceptable 6 a 9 indeseable 10 a 17 aceptable con revisión en el diseño 18 a 20 aceptable sin revisión en el diseño

29 Gravedad Probabilidad ó frecuencia Detección Índice de prioridad de riesgo

30 Gravedad

31 Probabilidad de ocurrencia

32 Detección

33 Plantilla para AMFE INDICE DE PRIORIDAD DE RIESGO Review Risk Priority Numbers (RPN). The Risk Priority Number is a mathematical product of the numerical Severity, Probability, and Detection ratings: RPN = (Severity) x (Ocurrence/Probability) x (Detection).

34 Índice de Prioridad de Riesgo (RPN) Es el producto de los tres factores que lo determinan. Dado que tal índice va asociado a la prioridad de intervención, suele llamarse índice de Prioridad del Riesgo. Debe ser calculado para todas las causas de fallo. No se establece un criterio de clasificación de tal índice. No obstante un IPR inferior a 100 no requeriría intervención salvo que la mejora fuera fácil de introducir y contribuyera a mejorar aspectos de calidad del producto, proceso o trabajo.

35 Indice de riesgo Criterio 800 a 1000 Inaceptable 600 a 800 Indeseable 300 a 600 Aceptable con revisión en el diseño 1 a300 Aceptable sin revisión en el diseño

36 CONCLUSIONES El ordenamiento numérico de las causas de modos de fallo por tal índice ofrece una primera aproximación de su importancia, pero es la reflexión detenida ante los factores que las determinan, lo que ha de facilitar la toma de decisiones para la acción preventiva. Como todo método cualitativo su principal aportación es precisamente el facilitar tal reflexión.

37 Ejemplos AMFE Chrysler AMFE volvo

38 Gravedad (S)

39 Probabilidad de ocurrencia

40 Detección