Dfmea 1p1626

7C1. Análisis del Modo y Efecto de Falla (FMEA)

1

¿ Qué es el FMEA? El Análisis de del Modo y Efectos de Falla es un grupo sistematizado de actividades para: 



Reconocer y evaluar fallas potenciales y sus efectos. Identificar acciones que reduzcan o eliminen las probabilidades de falla.



Documentar los procesos con los hallazgos del análisis.



Existe el estándar MIL-STD-1629, Procedure for Performing a Failure

Mode, Effects and Criticality Analysis

2

Propósitos del FMEA 







Mejorar la calidad, confiabilidad y seguridad de los productos y procesos evaluados Reducir el tiempo y costo de re-desarrollo del producto Documenta y da seguimiento a acciones tomadas para reducir el riesgo

Soporta el desarrollo de planes de control robustos

3

Propósitos del FMEA 





Soporta el desarrollo de planes de verificación del desarrollo de diseño robusto Apoya a priorizar y enfocarse en eliminar/reducir problemas de proceso y producto y/o previene la ocurrencia de problemas Mejora la satisfacción del cliente/consumidor

4

Tipos del FMEA 

AMEF de concepto (CFMEA)  A nivel de sistema, subsistema y componente



AMEF de diseño (DFMEA)



AMEF de Proceso (PFMEA)



AMEF de maquinaria (como aplicación del DFMEA)

5

Tipos de FMEAs 



FMEA de Diseño (AMEFD), su propósito es analizar como afectan al sistema los modos de falla y minimizar los efectos de falla en el sistema. Se usan antes de la liberación de productos o servicios, para corregir las deficiencias de diseño. FMEA de Proceso (AMEFP), su propósito es analizar como afectan al proceso los modos de falla y minimizar los efectos de falla en el proceso. Se usan durante la planeación de calidad y como apoyo durante la producción o prestación del servicio.

6

PFMEA o AMEF de Proceso Fecha límite: Concepto

Prototipo

Pre-producción /Producción

FMEAD FMEAP

FMEAD Falla

Controles

FMEAP

Característica de Diseño Forma en que el producto o servicio falla

Paso de Proceso Forma en que el proceso falla al producir el requerimiento que se pretende

Técnicas de Diseño de Verificación/Validación

Controles de Proceso

7

Flujo del FMEA y su rol en evitar el Modo de Falla

8

Flujo del FMEA y su rol en evitar el Modo de Falla 



Prevenir los errores y mejorar la robustes son dos esfuerzos distintos y complementarios para evitar los modos de falla Diagrama de fronteras 



Define las fronteras / alcance y clarifica la relación entre el sistema enfocado y sus sistemas de interfase

Matriz de interfases 

Identifica las interfases del sistema y ambos el efecto de interfases al sistema enfocado y las interfases del sistema. Documenta los detalles de interfases del sistema

9


DFMEA  Es un análisis detallado de los modos de falla potenciales relacionados con las funciones primarias y de interfases del sistema. 

Es el documento primario para demostrar que se han evitado errores e identifica los controles y acciones para reducir los riesgos asociados

10


REDPEPR (Robustness Engineering Design and Product Enhacement Process) 



P-Diagrama: Identifica y documenta las señales de entrada, factores de ruido, factores de control y estados de error asociadas con las funciones ideales Lista de verificación de Robustez (RCL): es un análisis profundo del impacto de factores de ruido en la función ideal y estados de error. Es una evaluación metódica de la efectividad de métodos de verificación de diseño (DVMs) en términos de cobertura de factores de ruido. Genera estrategias de gestión de factores de ruido.

11


REDPEPR (Robustness Engineering Design and Product Enhacement Process) 



Matriz de Demostración de Robustez (RDM) es un enfoque de los datos para asegurar las pruebas de factores de ruido, y métricas de prueba medidas/cuantificadas para probar la robustez. Es una parte del plan de verificación de diseño (DVP).

El DFMEA e Ingeniería de Robustez son complementarios

12


Plan de Verificación de Diseño (DVP): 

Es un plan exhaustivo de verificación que incluye entradas de ambos DFMEA y REDPEPR. Asegura que los factores de ruido sean incluidos en las pruebas y atiende las mediciones críticas para evaluar las funciones ideales y los modos de falla potenciales/anticipados durante y después de las pruebas

13


Fuentes de entrada al FMEA:    

Requerimientos (WCR, reglamentarios, etc.) SDS, QFDs, información de desempeño histórico Datos de Benchmarking, Datos previosde PD Diagrama P   



Funciones ideales como funciones Estados de error como Modos o Efectos de Falla Factores de control

Diagrama de fronteras y Matriz de Interfases  

Salidas intencionadas como funciones Las interacciones pueden ayudar a identificar Causas de Fallas

14


El FMEA sirve de entrada para:    

  

DVP Lista de verificación de Robustez Características críticas/significativas Especificaciones de diseño de Sistema / Subsistema / Componente Criterios de validación Liberación de seguridad Planes de control

15

Beneficios de los tipos de FMEA FMEA de Concepto Los beneficios de hacer un FMEA de concepto incluyen: 





Ayuda a seleccionar las alternativas de concepto óptimas, o determina cambios a Especs. De Diseño de Sistema (SDS) Identifica modos de falla potencial y causas debido a interacciones dentro del concepto Incrementa la verosimilitud de todos los efectos potenciales de los modos de falla del concepto

16

Beneficios de los tipos de FMEA FMEA de Concepto 





Ayuda a generar tasas de ocurrencia de causas que puede ser usada para estimar una meta de alternativa particular de concepto Identifica requerimientos de prueba a nivel de sistema y subsistema Ayuda a determinar si la redundancia del hardware del sistema puede ser requerido dentro de una propuesta de diseño

17

Beneficios de los tipos de FMEA FMEA de Concepto 



Se enfoca a los modos de falla potencial asociados con las funciones propuestas de una propuesta de concepto causado por decisiones de diseño que introduce deficiencias (incluye el layout del proceso)

Incluye la interacción de sistemas múltiples y la interacción entre los elementos de un sistema en las etapas de concepto (incluye interacciones de operación en el proceso)

18

Beneficios de los tipos de FMEA Salidas del FMEA de Concepto 







Una lista de Causas y Modos de falla potenciales del concepto Una lista de acciones de diseño para eliminar las causas de modos de falla para reducir su tasa de ocurrencia Cambios recomendados a SDSs Especificar parámetros de operación como especificaciones clave del diseño

19

Beneficios de los tipos de FMEA Salidas del FMEA de Concepto 





Cambios a estándares o procesos de manufactura globales Nuevos métodos de prueba o recomendaciones para nuevas pruebas genéricas Decisión sobre cual concepto seleccionar

20

Beneficios de los tipos de FMEA FMEA de Diseño Soporta el proceso de diseño al reducir el riesgo de fallas (incluyendo las salidas no intencionadas) por: 





Soporta la evaluación objetiva de diseño, incluyendo requerimientos funcionales y alternativas de diseño Evaluar los diseños iniciales sobre requerimientos de manufactura, ensamble, servicio y reciclado

Incrementar la probabilidad de que los modos de falla potencial y sus efectos en el sistema y operación del producto se han considerado en el procesos de diseño/desarrollo

21

Beneficios de los tipos de FMEA FMEA de Diseño 





Proporcionar información adicional como apoyo en la planeación exhaustiva de programas de diseño eficiente, desarrollo y validación Desarrollo de una lista priorizada de modos de falla potenciales de acuerdo a su efecto en el “cliente” estableciendo un sistema de prioridades para mejoras al diseño, desarrollo, validación, prueba y análisis

Proporcionar un formato de problemas pendientes para recomendar y dar seguimiento de acciones que reduzcan el riesgo

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Beneficios de los tipos de FMEA FMEA de Diseño 





Proporcionar referencias futuras, vg. lecciones aprendidas, ayuda en análisis de problemas de campo, evaluar cambios de diseño y desarrollo de diseños avanzados

Ayuda a identificar características críticas potenciales y características significativas potenciales Ayuda a validad el plan de verificación del diseño (DVP) y las especificaciones de diseño del sistema (SDSs)

23

Beneficios de los tipos de FMEA Salidas del FMEA de Diseño 







Se enfoca a modos de falla potenciales de productos causadas por deficiencias de diseño Identifica características potenciales designadas o características especiales Proporciona una lista de Modos y Causas de Modos de falla del producto Una lista de características críticas potenciales y/o características significativas

24

Beneficios de los tipos de FMEA Salidas del FMEA de Diseño 



Una lista de acciones recomendadas para reducir severidad, eliminando las causas de los modos de falla del producto o reduciendo su tasa de ocurrencia o mejora de la detección

Para FMEAs de nivel de sistema, confirma las SDS o las actualiza



Confirmación del Plan de Verificación del Diseño (DVP)



Retrolalimentación de cambios de diseño a los comités

25

Beneficios de los tipos de FMEA FMEA de Proceso Los beneficios de un FMEA de proceso incluyen:  Identifica las funciones y requerimientos del proceso 







Identifica modos de falla potenciales relacionados con el producto y proceso Evalúa los efectos de las fallas potenciales con el cliente Identifica las causas potenciales en el proceso de manufactura Identifica las variables de proceso en las cuales hay que enfocarse para reducir las fallas muy lejanas

26

Beneficios de los tipos de FMEA FMEA de Proceso Los beneficios de un FMEA de proceso incluyen: 







Identificar las variables del proceso centrandose en la ocurrencia

Reducción o detección de las condiciones de falla Identificar variables del proceso a las cuales enfocar el control Desarrollar una lista ordenada clasificada de modos de falla estandarizados para establecer un sistema de prioridades

27

Beneficios de los tipos de FMEA FMEA de Proceso 







Sistema del prioridad del riesgo para consideraciones de acciones preventivas y correctivas Documentar los resultados del proceso de manufactura o proceso de ensamble

Documenta los resultados del proceso de manufactura o ensamble Identifica deficiencias del proceso para orientar a establecer controles para reducir la ocurrencia de productos no conformes o en métodos para mejorar su detección

28








Identifica características críticas y/o significativas confirmadas Apoya en el desarrollo de Planes de Control a través de todo el proceso de manufactura Identifica aspectos de preocupación en relación con la seguridad del operador Retroalimenta información sobre cambios de diseño requeridos y factibilidad de manufactura a las áreas de diseño

29






Se enfoca a modos de falla potenciales del producto causados por deficiencias de manufactura o ensamble Confirma la necesidad de controles especiales en manufactura y confirma las “Características Especiales” designadas en el DFMEA Identifica modos de falla del proceso que pudieran violar las reglamentaciones del gobierno o comprometer la seguridad del personal, identificando otras “Características especiales” – de Seguridad del operador (OS) y con alto impacto (HI)

30

Salidas del FMEA de Proceso 

Una lista de modos potenciales de falla



Una lista de Caracteríticas críticas y/o significativas





Una lista de características relacionadas con la seguridad del operador y con alto impacto Una lista de controles especiales recomendados para las Características Especiales designadas y consideradas en el Plan de control

31

Salidas del FMEA de Proceso 



Una lista de procesos o acciones de proceso para reducir la Severidad, eliminar las causas de los modos de falla del producto o reducir su tasa de ocurrencia, y mejorar la tasa de Detección de defectos si no se puede mejorar la capacidad del proceso Cambios recomendados a las hojas de proceso y dibujos de ensamble

32

Modos de fallas vs Mecanismos de falla





El modo de falla es el síntoma real de la falla (altos costos del servicio; tiempo de entrega excedido). Mecanismos de falla son las razones simples o diversas que causas el modo de falla (métodos no claros; cansancio; formatos ilegibles) o cualquier otra razón que cause el modo de falla

33

Definiciones Modo de Falla - La forma en que un producto o proceso puede fallar para cumplir con las especificaciones o requerimientos. - Normalmente se asocia con un Defecto, falla o error. Diseño Alcance insuficiente Recursos inadecuados Servicio no adecuado

Proceso Omisiones Monto equivocado Tiempo de respuesta excesivo

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Definiciones Efecto - El impacto en el Cliente cuando el Modo de Falla no se previene ni corrige. - El cliente o el siguiente proceso puede ser afectado. Ejemplos: Diseño Proceso Serv. incompleto Servicio deficiente Operación errática Claridad insuficiente Causa - Una deficiencia que genera el Modo de Falla. - Las causas son fuentes de Variabilidad asociada con variables de Entrada Claves Ejemplos:

Diseño Material incorrecto

Proceso Error en servicio

Demasiado esfuerzo

No cumple requerimientos

35

Preparación del AMEF 



Se recomienda que sea un equipo multidisciplinario El responsable del sistema, producto o proceso dirige el equipo, así como representantes de las áreas involucradas y otros expertos en la materia que sea conveniente.

36

¿Cuando iniciar un FMEA?  







Al diseñar los sistemas, productos y procesos nuevos. Al cambiar los diseños o procesos existentes o que serán usados en aplicaciones o ambientes nuevos. Después de completar la Solución de Problemas (con el fin de evitar la incidencia del problema). El AMEF de diseño, después de definir las funciones del producto, antes de que el diseño sea aprobado y entregado para su manufactura o servicio. El AMEF de proceso, cuando los documentos preliminares del producto y sus especificaciones están disponibles.

37

FMEA de Diseño - DFMEA

38

AMEF de Diseño



El DFMEA es una técnica analítica utilizada por el equipo de diseño para asegurar que los modos de falla potenciales y sus causas/mecanismos asociados, se han considerado y atendido

39

AMEF de Diseño 





El proceso inicia con un listado de lo que se espera del diseño (intención) y que no hará el diseño Las necesidades y expectativas de los clientes de determinan de fuentes tales como el QFD, requerimientos de diseño del producto, y/o requerimientos de manufactura/ensamble/servicio. Entre mejor se definan las características deseadas, será más fácil identificar Modos de de falla potenciales para toma de acciones correctivas / preventivas. 40

Entradas al FMEA de Diseño

41

Equipo de trabajo 





El equipo se divide en dos secciones: El equipo central (“core”) que participa en todas las fases del FMEA y el equipo de soporte que apoya conforme es requerido El apoyo de la alta dirección es crucial para el éxito

42

Alcance del DMEA 





El alcance se establece en el Diagrama de límites (Boundary Diagram) por medio de consenso con el equipo de: ¿Qué se va incluir? ¿Qué se va a excluir? Establecer los límites adecuados antes de hacer el DFMEA evitará entrar en áreas que no se están revisando o creando, para asegurar que el equipo adecuado realice el análisis

43

Alcance del DMEA 







Para determinar la amplitud del alcance, se deben hacer las decisiones siguientes: Determinar la estabilidad del diseño o desarrollo del proceso, a lo mejor primero se deben aclarar y resolver asuntos pendientes antes del DMFEA, ¿está finalizado o es un punto de control? ¿Cuántos atributos o características están todavía bajo discusión o la necesidad debe determinarse? ¿Qué tan avanzado va el diseño o proceso para su terminación? Tendrá cambios

44

Entradas al DFMEA Herramientas de robustez 



Su propósito es reducir la probabilidad de campañas de calidad, mejorar la imagen, reducir reclamaciones de calidad e incrementar la satisfacción del cliente Se generan del diagrama P que identifica los cinco factores de ruido, para ser atendidos a tiempo haciendo al diseño insensible al ruido

45

Entradas al DFMEA Diagrama de límites 



Un diagrama de límites es una ilustración gráfica de las relaciones entre subsistemas, ensambles, subensambles y componentes dentro del objeto, así como las interfases con los sistemas vecinos y el entorno Al inicio del diseño, el diagrama de límites puede ser de algunos bloques representado las funciones principales y sus interrelaciones al nivel del sistema. Conforme madura el diseño, se pueden revisar o complementar para mostrar niveles inferiores de detalle, profundizando hasta el nivel de componente

46

Entradas al DFMEA Matriz de interfase 





Ilustra las relaciones entre subsistemas, ensambles, subensambles, y componentes dentro del objeto así como las interfases con los sistemas vecinos y el entorno. Documenta los detalles tales como tipos de interfases, fuerza/importancia de las interfases, efecto potencial de interfases, etc. Si no se atienden las interacciones en este punto pueden generarse garantías potenciales y problemas de devoluciones

47

Entradas al DFMEA Diagrama P 





Se usa para identificar entradas intencionadas (señales) y salidas (funciones) para el objeto de estudio bajo una función específica. Se identifican los estados de error. Los factores de ruido fuera del control del diseñador que puedan ocasionar estados de error se listan (de acuerdo a las cinco fuentes básicas de ruido)  Variación pieza a pieza  Cambios en el tiempo (desgaste)  Uso del cliente  Efectos del ambiente (tipo de camino, clima)  Interacciones del sistema Finalmente se identifican y ajustan los factores de control para minimizar el ruido

48

Entradas al DFMEA Diagrama P 

Dependiendo del nivel de detalle del Diagrama P, la información se alimenta a diversas columnas del FMEA. Se sugiere anexarlo

El Diagrama P:  Describe los factores de ruido, factores de control, funciones ideales y estados de error 

Asisten en la identificación de:  Causas potenciales de falla  Modos de falla  Efectos potenciales de la falla  Controles actuales  Acciones recomendadas

49

Entradas al DFMEA Diagrama P

50

Entradas al DFMEA Diagrama P Los factores de control permiten hacer ajustes para que las funciones del producto sean más robustos  Un estado de error se puede clasificar en dos categorías: 1. Desviación de la función intencionada con modos de falla potenciales: 

 

 

No funciona Funciona parcialmente (incluye degradación en el tiempo) Función intermitente Sobrefunción

51

Entradas al DFMEA Diagrama P 2. Salida no intencionada del sistema (v. gr. Vibraciones) 





Los factores de ruido son interfases no intencionadas, o condiciones e interacciones que pueden ocasionar falla de la función (v. gr. La vibración produce desgaste)

Las respuestas son salidas intencionadas de salida ideales (vg. Bajo consumo) Los factores de señal son los que se activan para iniciar la función (v. gr. El activa un switch)

52

Modelo DFMEA – Paso 1 Funciones  









Identificar todas las funciones en el alcance Identificar como cada una de las funciones puede fallar (Modos de falla) Identificar un grupo de efectos asociados para cada modo de falla Identificar el rango de severidad para cada uno de los grupos de efectos que prioriza los modos de falla Si es posible recomendar acciones para eliminar los modos de falla sin atender las “causas” Completar pasos 2 y 3

53

Modelo DFMEA – Paso 1 Funciones 



La función da respuesta a ¿Qué se supone que hace este artículo? Las funciones son intenciones del diseño o especs. de ing. y: 



Se escriben en forma de verbo/nombre/caract. medible La característica Medible o SDS: Puede ser verificada/validada; incluye parámetros adicionales o parámetros de diseño como especificaciones de servicio, condiciones especiales, peso, tamaño, localización y accesibilidad o requerimientos de estándares (v. gr. EMVSS)

54

Modelo DFMEA – Paso 1 Funciones 



Las funciones representan las expectativas, necesidades y requerimientos tanto explícitos como no explícitos de los clientes y sistemas Las funciones no pueden “fallar” si no son medibles o especificadas

Ejemplos:  Almacenar fluido, X litros sin fugas  Controlar el flujo, X centímetros cúbicos por segundo  Abrir con X fuerza  Mantener la calidad del fluido durante X años bajo condiciones de operación

55

Modelo DFMEA – Paso 1 Modos de falla potenciales 







Son las formas en las cuales un componente, subsistema o sistema pueden potencialmente no cumplir o proporcionar la función intencionada, pueden ser también las causas El Modo de falla en un sistema mayor puede ser el efecto de un componente de menor nivel Listar cada uno de los modos de falla potenciales asociados con el artículo en particular y con su función (revisar el historial de garantías y fallas o hacer tormenta de ideas También se deben considerar modos de falla potenciales que pudieran ocurrir sólo bajo ciertas condiciones (vg. Calor, frío, humedad, polvo, etc)

56

Modelo DFMEA – Paso 1 Tipos de Modos de falla potenciales 





No funciona Funciona parcialmente / sobre función / degradación con el tiempo Función intermitente 



A veces causado por los factores ambientales

Función no intencionada  

Los limpiadores operan sin haber actuado el switch El coche va hacia atrás aún con la palanca en Drive

57

Modelo DFMEA – Paso 1

Preguntas para Modos Potenciales de falla 







¿De que manera puede fallar este artículo para realizar su función intencionada? ¿Qué puede salir mal (go wrong), a pesar de que el artículo se fabrica de acuerdo al dibujo? ¿Cuándo se prueba la función, como se debería reconocer su modo de falla? ¿Dónde y cómo operará el diseño?

58

Modelo DFMEA – Paso 1

Preguntas para Modos Potenciales de falla   







¿Bajo que condiciones ambientales operará? ¿El artículo será usado en ensambles de más alto nivel? ¿Cómo interactúa/interfase con otros niveles del diseño? No introducir modos de fallas triviales que no pueden o no ocurrirán Asumiendo la función:  Almacenar fluido, X litros, 0 fugas, durante 10 años

Sus modos de falla son:  Almacenar < X, presenta fugas

59

Modelo DFMEA – Paso 1 Efectos Potenciales de falla









Se definen como los efectos del modo de falla en la función percibida por el cliente. Qué puede notar o experimentar ya sea interno o final Establecer claramente si la función podría impactar a la seguridad, o no cumplimiento de reglamentaciones Los efectos se establecen en términos de sisemas específicos, subsistemas o componentes conforme sean analizados La intención es analizar los efectos de falla al nivel de experiecia y conocimiento del equipo.

60

Modelo DFMEA – Paso 1 Efectos Potenciales de falla





Describir las consecuencias de cada uno de los modos de falla identificados en:  Partes o componentes  Ensambles del siguiente nivel  Sistemas  Clientes  Reglamentaciones NOTA. Todos los estados de error del diagrama P deben ser incluidos en la columna de Modos de falla o efectos del DMFEA

61

Modelo DFMEA – Paso 1 Ejemplos de Efectos Potenciales de falla 

Ruidos



Operación errática – no operable



Apariencia pobre – olores desagradables



Operación inestable



Operación intermitente



Fugas



Ruido de radiofrecuencia (EMC)

62

Modelo DFMEA – Paso 1 Severidad 





Es la evaluación asociada con el efecto más serio de la columna anterior. Habrá sólo una severidad para cada modo de falla Para reducir la severidad es necesario hacer un cambio de diseño La severidad se estima de la tabla siguiente

63

Rangos de Severidad (AMEFD) Efecto

Rango

Criterio

.

No

1

Sin efecto

Muy poco

2

Cliente no molesto. Poco efecto en el desempeño del componente o servicio.

Poco

3

Menor

4

Cliente algo molesto. Poco efecto en el desempeño del comp. o servicio. El cliente se siente un poco fastidiado. Efecto menor en el desempeño del componente o servicio.

Moderado

5

Significativo

6

Mayor seriamente

7

El cliente está insatisfecho. El desempeño del servicio se ve afectado, pero es funcional y está a salvo. Sistema afectado.

Extremo

8

Cliente muy insatisfecho. Servicio inadecuado, pero a salvo. Sistema inoperable.

Serio

9

Efecto de peligro potencial. Capaz de descontinuar el uso sin perder tiempo, dependiendo de la falla. Se cumple con el reglamento del gobierno en materia de riesgo.

Peligro

10

Efecto peligroso. Seguridad relacionada - falla repentina. Incumplimiento con reglamento del gobierno.

El cliente se siente algo insatisfecho. Efecto moderado en el desempeño del componente o servicio.

El cliente se siente algo inconforme. El desempeño del comp. o servicio se ve afectado, pero es operable y está a salvo. Falla parcial, pero operable.

64

Rangos de Severidad (AMEFD)

65

Modelo DFMEA – Paso 1 Clasificación 



Cuando un modo de falla tiene un rango de severidad de 9 o 10, existe una característica crítica, se identifica como “YC” y se inicia un FMEA de proceso Estas características del producto afectan su función segura y/o cumplimiento de reglamentaciones gubernamentales y pueden requerir condiciones especiales de manufactura, ensamble, abastecimiento, embarque, monitoreo y/o acciones de inspección o controles

66

Modelo DFMEA – Paso 1 Acciones recomendadas 

Eliminar el Modo de falla



Mitigar el efecto





Es necesario un énfasis especial en acciones posibles cuando la severidad es 9 o 10. Para valores menores también se pueden considerar acciones Para eliminar el modo de falla considerar la acción:  Cambiar el diseño (vg. Geometría, material) si está relaionado a una característica del producto

67

Modelo DFMEA – Paso 2 Identificar:  Las Causas asociadas (primer nivel y raíz) 





Su tasa de ocurrencia estimada La designación de la característica adecuada (si existe) a ser indicada en la columna de clasificación

Acciones recomendadas para Severidad y Criticalidad alta (S x O) 68

Model DFMEA – Paso 2 Causa potencial o mecanismo de falla 



La causa potencial de falla se define como un indicador de debilidad del diseño cuya consecuencia es el modo de falla Listar como sea posible, cada causa de falla y/o mecanismo de falla para cada uno de los modos de falla. El detalle de la descripción permitirá enfocar los esfuerzos para atacar la causa pertinente

69

Model DFMEA – Paso 2 Causa potencial o mecanismo de falla Se puede emplear un diagrama de Ishikawa o un Árbol de falla (FTA), preguntarse:  ¿Qué circunstancia pudo causar que fallara el artículo para su fúnción?  ¿Cómo podría fallar el artículo para cumplir con las especificaciones?  ¿Cómo pueden ser incompatibles artículos que interactúan?  ¿Qué información desarrollada en los diagramas P y Matriz de Interfase pueden identificar causas potenciales?  ¿Qué puede causar que el artículo no de la función intencionada?  ¿Qué información en el Diagrama de límites pudo haberse pasado que pueda causar este modo de falla?  ¿En que puede contribuir el historial de 8Ds y FMEAs a las causas potenciales? 70

Model DFMEA – Paso 2 Causa potencial o mecanismo de falla Supuesto 1: El artículo se fabricó de acuerdo a especificaciones, ejemplos de causas de falla:  La especificación de Porosidad del material es muy alta  La dureza del material especificada es muy baja  

El lubricante especificado es muy viscoso Torque especificado demasiado bajo



Supuesto de confiabilidad inadecuada Degradación de parámetro del Componente



Calor excesivo



71

Model DFMEA – Paso 2 Causa potencial o mecanismo de falla Supuesto 2: El artículo puede incluir una deficiencia que causa variabilidad introducida en el proceso de ensamble o manufactura: 





Especificar un diseño simétrico que permita que la parte se pueda instalar desde atrás o de arriba a abajo Torque incorrecto debido a que el hoyo está diseñado fuera de posición Cinturón equivocado debido a que el diseño es similar a otro que es estándar también en uso

72

Modelo DFMEA – Paso 2 Causa potencial o mecanismo de falla Precauciones:  El DFMA no confía en los controles del proceso para subsanar debilidades del diseño, pero toma en cuenta sus limitaciones 





El objetivo es identificar las deficiencias del diseño que peuden causar variación inaceptable en el proceso de manufactura o ensamble a través de un equipo multidisciplinario Las causas de variación que no sean el resultado de directo de deficiencias de diseño pueden identificarse en el DFMEA y ser atendidas en el FMEA de Proceso Otro objetivo es identificar las características que mejoren la robustez del diseño que pueda compensar variaciones en proceso 73

Modelo DFMEA – Paso 2 Ocurrencia 





Ocurrencia es la probabilidad de que una causa/mecanismo (listado en la columna previa) ocurra durante la vida del diseño El rango de ocurrencia tiene un significado relativo más que sea absoluto La prevención o control de las Causas / Mecanismos del modo de falla se realiza a través de cambios de diseño o cambios de diseño del proceso para reducir la ocurrencia

74

Modelo DFMEA – Paso 2 Estimación de la Ocurrencia 



 

 



¿Cuál es el historial de servicio y campo experimentado con artículos similares? ¿El artículo es similar al utilizado en niveles anteriores de subsistemas? ¿El componente es radicalmente diferente de los anteriores? ¿Ha cambiado la aplicación del componente? ¿Se han instalado controles preventivos en el proceso? ¿Cuáles son los cambios en el ambiente? ¿Se ha realizado un análisis análítico de la predicción de confiabilidad para estimar la tasa de ocurrencia?

75

Rangos de Ocurrencia (AMEFD) Ocurrencia Remota

Criterios

Falla improbable. No existen fallas asociadas con este producto o con un producto / Servicio casi idéntico

Muy Poca

Sólo fallas aisladas asociadas con este producto / Servicio casi idéntico

Poca

Fallas aisladas asociadas con productos / Servicios similares

Moderada

Este producto / Servicio ha tenido fallas ocasionales

Alta

Este producto / Servicio ha fallado a menudo

Muy alta

La falla es casi inevitable

Rango Probabilidad de Falla 1

<1 en 1,500,000

Zlt > 5

2

1 en 150,000

Zlt > 4.5

3

1 en 30,000

4 5 6

1 en 4,500 1 en 800 1 en 150

Zlt > 3.5 Zlt > 3 Zlt > 2.5

7 8

1 en 50 1 en 15

Zlt > 2 Zlt > 1.5

9 10

1 en 6 >1 en 3

Zlt > 1 Zlt < 1

Nota: El criterio se basa en la probabilidad de ocurrencia de la causa/mecanismo. Se puede basar en el desempeño de un diseño similar en una aplicación similar.

Zlt > 4

Ocurrencia

77

Clasificación 



Cuando el Modo de falla/causa tien una severidad de 5 a 8 y una ocurrencia de 4 o mayor, entonces se tiene una caracterítica significativa crítica potencial que se identifica con “YS” y se inicia el FMEA de proceso Estas características del producto afectan la función del producto y/o son importantes para la satisfacción del cliente y pueden requerir condiciones especiales de manufactura, ensamble, embarque, monitoreo y/o inspección

78

Clasificación

79

Modelo DFMEA Paso 3 Si las causas no se pueden eliminar en paso 1 o 2, Identificar  Controles actuales de prevención usados para establecer la ocurrencia  Controles actuales de detección (vg. Pruebas) usadas para establecer la Detección  Determinar la efectividad de los controles de Detección en escala de 1 a 10  El RPN inicial (Risk Priority Number).  Acciones Recomendadas (Prevenciónn and Detección).  Cuando ya se hayan implementado las acciones recomenddas, se revisa el formato DFMEA en relación a la Severidad, Ocurrencia, Detección y RPN

80

Modelo DFMEA – Paso 3 Controles de diseño actuales 





Listar las actividades terminadas para prevención, vaidación/verificación del diseño (DV), u otras actividades que aseguran la adecuación del diseño para el modo de falla y/o causa / mecanismo bajo consideración Controles actuales (vg. Diseños falla/seguro como válvulas de alivio, revisiones de factibilidad, CAE, Confianilidad y robustez analítica) son los que han sido o estan usándose con los mismos diseños o similares. El equipo siempre debe enfocarse a mejorar los controles de diseño, por ejemplo la creación de nuevos sistemas de prueba en el laboratorio, o la creación de muevos algoritmos de modelado, etc.

81

Modelo DFMEA – Paso 3 Controles de diseño actuales 



Hay dos tipos de controles de diseño: Prevención y detección De prevención: 



De detección: 



Previenen la ocurrencia de la causa/mecanismo o Modo de falla/efecto reduciendo la tasa de Ocurrencia Detectan la causa/mecanismo o Modo de falla/efecto ya sea por métodos analíticos o físicos antes que el artículo se libere para Poducción

Si solo se usa una columna indicarlos con P o D

82

Modelo DFMEA – Paso 3 Controles de diseño actuales Identificación de controles de diseño  Si una causa potencial no fue analizada, el producto con deficiencia de diseño pasará a Producción. Una forma de detectarlo es con su Modo de falla resultante. Se debe tomar acción correctiva Identificar controles de diseño como sigue: 1. Identificar y listar los métodos que puedan ser utilizados para detectar el modo de falla, como: 1.

FMEA anteriores, Planes de DV anteriores, Lista de verificáción de robustez, Acciones de 8Ds

83

Modelo DFMEA – Paso 3 Controles de diseño actuales 2. Listar todos los controles de diseño históricos que puedan ser suados para causas de primer nivel listadas. Revisar reportes históricos de pruebas 3. Identificar otros métodos posibles preguntando: ¿De que manera puede la causa de este modo de falla ser reconocida? ¿Cómo puedo descubrir que esta causa ha ocurrido? ¿De que manera este modo de falla puede ser reconocido? ¿Cómo puedo descubrir que este modo de falla ha ocurrido?

84

Modelo DFMEA – Paso 3 Detección 







Cuando se estima una tasa de Detección, considerar solo los controles que serán usados para detectar los Modos de Falla o sus Causas. Los controles intencionados para prevenir o reducir la Ocurrencia de una Causa o Modo de falla son considerados al estimar la tasa de Ocurrencia Si los controles de prevención no detectan deben ser calificadas con 10

Solo se deben considerar los métodos que son usados antes de la liberación a Producción para estimar la tasa de Detección Los programas de verificación de diseño deben basarse en la efectividad de los controles de diseño

85

Modelo DFMEA – Paso 3 Detección Para evaluar la efectividad de cada control de diseño considerar las siguientes categorías (de mayor a menor): 



Métodos de análisis de diseño  Modelado y simulación probada (vg. Análisis de elementos finitos)  Estudios de tolerancias (vg. Tolerancias deométricas dimensionales)  Estudios de compatibilidad de materiales (vg. Expansión térmica, corrosión)  Revisión de diseño subjetiva Métodos de desarrollo de pruebas:  Diseño de experimentos/ experimentos de peor caso (vg. Ruido)

86

Modelo DFMEA – Paso 3 Detección 

Métodos de desarrollo de pruebas (cont…): Pruebas en muestras de pre-producción o prototipo  Maquetas usando partes similares  Pruebas de durabilidad (verificación de diseño) Número de muestras a ser probadas  Muestra significativa estadísticamente  Cantidad pequeña, no significativa estadísticamente 





Oportunidad de la aplicación de control de diseño 

 

Desde la etapa de diseño del concepto (vg. Decisión del tema) Al tener prototipos de ingeneiría Justo antes de liberarse a Producción

87

Rangos de Detección (AMEFD) • Rango de Probabilidad de Detección basado en la efectividad del Sistema de Control Actual; basado en el cumplimiento oportuno con el Plazo Fijado 1

Detectado antes del prototipo o prueba piloto

2-3

Detectado antes de entregar el diseño

4-5

Detectado antes del lanzamiento del servicio

6-7

Detectado antes de la prestación del servicio

8

Detectado antes de prestar el servicio

9

Detectado en campo, pero antes de que ocurra la falla o error

10

No detectable hasta que ocurra la falla o error en campo

Rangos de Detección (AMEFD)

DFMEA – Cálculo del riesgo 







El número de prioridad del rieso (RPN) es el producto de Severidad (S), Ocurrencia (O) y Detección (D)

RPN = (S) x (O) x (D) con valores entre 1 y 1000 Puede usarse como en un Pareto para priorizar riesgos potenciales con efectos que tengan las tasas más altas de severidad Atender los aspectos con Severidad 9 o 10 y después los efectos con Severidad alta; los de criticalidad alta (S x O) y al final los que tienen RPNs más altos

90

DFMEA – Acciones recomendadas Considerar acciones como las siguientes:  Revisión del diseño de la Geometría y/o tolerancias  Revisión de especificación de materiales  Diseños de experimentos (con múltiples causas interactuando) u otras técnicas de solución de problemas  Revisión de planes de prueba  Sistemas redundantes – dispositivos de aviso – estados de falla (ON y OFF)

El objetivo primario de las acciones recomendadas es reducir riesgos e incrementar la satisfacción del cliente al mejorar el diseño. Para reducir la severidad es necesario un cambio de diseño

91

DFMEA – Acciones tomadas 





Se identifica la organización y persona responsable para las acciones recomendadas y la fecha de terminación Dar seguimiento:  Desarrollar una lista de características especiales parasu consideración en el DFMEA  Dar seguimiento a todas las acciones recomendadas y actualizar las acciones del DFMEA Después de que se implementa una acción, anotar una descripción breve y la fecha de efectividad

92

DFMEA – Nivel de riesgo RPN 





Después de haber implementado las acciones preventivas/correctivas, registrar la nueva Severidad, Ocurrencia y Detección Calcular el nuevo RPN Si no se tomaron acciones en algunos aspectos, dejarlos en blanco

93

DFMEA – Lista de verificación de robustez 

Es una salida del proceso integrado de robustez: 





Resume los atributos de robustez clave y controles de diseño Enlaza el DFMEA y los 5 factores de ruido del diseño al Plan de verificación de diseño (DVP); vg., esta lista es una entrada al DVP Debe ser un documento clave a revisar como parte del proceso de revisión de diseño

94

FMEA de Proceso - PFMEA

95

FMEA de Proceso

96

PFMEA 

Equipo 



Se inicia por el Ing. responsable de la actividad, en conjunto con un equipo de personas expertas además de incluir personas de apoyo

Alcance 

Define que es incluido y que es excluido

97

Entradas al PFMEA 

Diagrama de flujo del proceso 



El equipo debe desarrollar el flujo del proceso, preguntando ¿Qué se supone que hace el proceso?; ¿Cuál es su propósito?; ¿Cuál es su función?

El Diagrama P es una entrada opcional al PFMEA

98

ANALISIS DEL MODO Y EFECTO DE FALLA AMEF de Diseño / Proceso Componente ______________________

Responsable del Diseño ____________AMEF Número _________________

Ensamble ________________

Preparó _______________

Equipo de Trabajo ___________

Pagina _______de _______ FECHA (orig.) de FMEA ______(rev.) ______

Resultados de Acción Función del Producto/ Paso del proceso

Efecto (s) Modos de Falla Potencial (es) Potenciales de falla

S e v .

Causa(s) Potencial(es) o Mecanismos de falla

O c c u r

Controles de Diseño o Proceso Actuales

D e R Acción t P Sugerida e N c

Responsable y fecha límite de Terminación

Acción Adoptada

S O D R e c e P v c t N

99

Modelo del PFMEA – Paso 1 









Identificar todos los requerimientos funcionales dentro del alcance Identificar los modos de falla correspondientes Identificar un conjunto de efectos asociados para cada modo de falla Identificar la calificación de severidad para cada conjunto de efectos que de prioridad el modo de falla De ser posible, tomar acciones para eliminar modos de falla sin atender las “causas”

100

Modelo de PFMEA – Paso 1 

Requerimientos de la función del proceso 



Contiene características de ambos el producto y el proceso

Ejemplos 



Operación No. 20: Hacer perforación de tamaño X de cierta profundidad Operación No. 22: Realizar el subensamble X al ensamble Y

101



Ensamble ________________

Preparó _______________


Pagina _______de _______ FECHA (orig.) de AMEF ______(rev.) ______

Resultados de Acción S Función Efecto (s) e de Modos de Falla Potencial (es) v Componente/Paso Potenciales de falla . de proceso

O D Causa(s) Controles del c e R Potencial(es) Diseño / Acción c t P de los Mecanismos Proceso Sugerida u e N de falla Actual r c


Acción Adoptada


Factura correcta

Relacione las funciones del diseño del componente

Pasos del proceso Del diagrama de flujo

102




Modos de falla potenciales  No funciona  Funcionamiento parcial / Sobre función / Degradación en el tiempo  Funcionamiento intermitente  Función no intencionada Los modos de falla se pueden categorizar como sigue:  Manufactura: Dimensional fuera de tolerancia  Ensamble: Falta de componentes  Recibo de materiales: Aceptar partes no conformes  Inspección/Prueba: Aceptar partes equivocadas

103



Ensamble ________________

Preparó _______________



Resultados de Acción Función del componente/ Paso del proceso Factura correcta

O Causa(s) Controles de Efecto (s) D c Modos de Falla Potencial(es) Diseño / Potencial (es) i c Potenciales de los Mecanismos Proceso de falla v u de falla Actuales r

Datos incorrectos



Acción Adoptada


Identificar modos de falla Tipo 1 inherentes al diseño

104


Efectos de las fallas potenciales (consecuencias en)       

Seguridad del operador Siguiente s siguientes Máquinas / equipos Operación del producto final Cliente último Cumplimiento de reglamentaciones gubernamentales

105

Modelo de PFMEA - Paso 1 

Efectos de las fallas potenciales (en final)         

Ruido Operación errática Inoperable Inestable Apariencia mala Fugas Excesivo esfuerzo Retrabajos / reparaciones Insatisfacción del cliente

106

Modelo de PFMEA –Paso 1 

Efectos de las fallas potenciales (en siguiente operación)        

No se puede sujetar No se puede tapar No se puede montar Pone en riesgo al operador No se ajusta No conecta Daña al equipo Causa excesivo desgaste de herramentales

107

ANALISIS DEL MODO Y EFECTO DE FALLA AMEF de Diseño Componente ______________________


Ensamble ________________

Preparó _______________



Resultados de Acción Función Efecto (s) del componente Modos de Falla Potencial (es) / Paso del Potenciales de falla proceso

D i v

Causa(s) Potencial(es) oMecanismos de falla

O c c u r

Controles de Diseño / Proceso Actuales

Factura correcta Datos incorrectosLOCAL: Rehacer la factura

MAXIMO PROXIMO Contabilidad equivocada CON CLIENTE Molestia Insatisfacción

Describir los efectos de modo de falla en: LOCAL El mayor subsecuente Y final

CTQs del QFD o Matriz de Causa Efecto



Acción Adoptada


CRITERIO DE EVALUACIÓN DE SEVERIDAD SUGERIDO PARA AMEFP Esta calificación resulta cuando un modo de falla potencial resulta en un defecto con un cliente final y/o una planta de manufactura / ensamble. El cliente final debe ser siempre considerado primero. Si ocurren ambos, use la mayor de las dos severidades

Calif.

Efecto

Efecto en el cliente

Efecto en Manufactura /Ensamble

Peligroso sin aviso

Calificación de severidad muy alta cuando un modo potencial de falla afecta la operación segura del producto y/o involucra un no cumplimiento con alguna regulación gubernamental, sin aviso

Puede exponer al peligro al operador (máquina o ensamble) sin aviso

10

Peligroso con aviso

Calificación de severidad muy alta cuando un modo potencial de falla afecta la operación segura del producto y/o involucra un no cumplimiento con alguna regulación gubernamental, con aviso


9

Muy alto

El producto / item es inoperable ( pérdida de la función primaria)

El 100% del producto puede tener que ser desechado op reparado con un tiempo o costo infinitamente mayor

8

Alto

El producto / item es operable pero con un reducido nivel de desempeño. Cliente muy insatisfecho

El producto tiene que ser seleccionado y un parte desechada o reparada en un tiempo y costo muy alto

7

Modera do

Producto / item operable, pero un item de confort/conveniencia es inoperable. Cliente insatisfecho

Una parte del producto puede tener que ser desechado sin selección o reparado con un tiempo y costo alto

6

Bajo

Producto / item operable, pero un item de confort/conveniencia son operables a niveles de desempeño bajos

El 100% del producto puede tener que ser retrabajado o reparado fuera de línea pero no necesariamente va al àrea de retrabajo .

5

Muy bajo

No se cumple con el ajuste, acabado o presenta ruidos y rechinidos. Defecto notado por el 75% de los clientes

El producto puede tener que ser seleccionado, sin desecho, y una parte retrabajada

4

Menor


El producto puede tener que ser retrabajada, sin desecho, en línea, pero fuera de la estación

3

Muy menor

No se cumple con el ajuste, acabado o presenta ruidos, y rechinidos. Defecto notado por clientes muy críticos (menos del 25%)

El producto puede tener que ser retrabajado, sin desecho en la línea, en la estación

2

Ninguno

Sin efecto perceptible

Ligero inconveniente para la operación u operador, o sin efecto

1


Severidad 

La severidad es la seriedad de cada efecto, poner la severidad del efecto más crítico para cada modo de falla

110

Modelo de PFMEA – Paso 1

111

CRITERIO DE EVALUACIÓN DE SEVERIDAD SUGERIDO PARA PFMEA Esta calificación resulta cuando un modo de falla potencial resulta en un defecto con un cliente final y/o una planta de manufactura / ensamble. El cliente final debe ser siempre considerado primero. Si ocurren ambos, use la mayor de las dos severidades

Calif.

Efecto

Efecto en el cliente

Efecto en Manufactura /Ensamble

Peligroso sin aviso

Calificación de severidad muy alta cuando un modo potencial de falla afecta la operación segura del producto y/o involucra un no cumplimiento con alguna regulación gubernamental, sin aviso


10

Peligroso con aviso

Calificación de severidad muy alta cuando un modo potencial de falla afecta la operación segura del producto y/o involucra un no cumplimiento con alguna regulación gubernamental, con aviso


9

Muy alto

El producto / item es inoperable ( pérdida de la función primaria)

El 100% del producto puede tener que ser desechado op reparado con un tiempo o costo infinitamente mayor

8

Alto

El producto / item es operable pero con un reducido nivel de desempeño. Cliente muy insatisfecho

El producto tiene que ser seleccionado y un parte desechada o reparada en un tiempo y costo muy alto

7

Modera do

Producto / item operable, pero un item de confort/conveniencia es inoperable. Cliente insatisfecho

Una parte del producto puede tener que ser desechado sin selección o reparado con un tiempo y costo alto

6

Bajo

Producto / item operable, pero un item de confort/conveniencia son operables a niveles de desempeño bajos

El 100% del producto puede tener que ser retrabajado o reparado fuera de línea pero no necesariamente va al àrea de retrabajo .

5

Muy bajo


El producto puede tener que ser seleccionado, sin desecho, y una parte retrabajada

4

Menor


El producto puede tener que ser retrabajada, sin desecho, en línea, pero fuera de la estación

3

Muy menor

No se cumple con el ajuste, acabado o presenta ruidos, y rechinidos. Defecto notado por clientes muy críticos (menos del 25%)

El producto puede tener que ser retrabajado, sin desecho en la línea, en la estación

2

Ninguno

Sin efecto perceptible

Ligero inconveniente para la operación u operador, o sin efecto

1


Paso 2 identificar: 

Las causas asociadas (primer nivel y raíz)



Su tasa de ocurrencia





La designación apropiada de la característica indicada en ola columna de clasificación Acciones recomendadas para alta severidad y criticalidad (S x O) así como la Seguridad del operador (OS) y errores de proceso de alto impacto (HI)

113

Modelo de PFMEA – Paso 2 Causa/Mecanismo potencial de falla 



Describe la forma de cómo puede ocurrir la falla, descrito en términos de algo que puede ser corregido o controlado Se debe dar priorioridad a rangos de prioridad de 9 o 10

Ejemplos, especificar claramente:   

Torque inadecuado (bajo o alto) Soldadura iandecuada (corriente, tiempo, presión) Lubricación inadecuada

114

Efecto(s) Potencial(es) de falla Evaluar 3 (tres) niveles de Efectos del Modo de Falla • Efectos Locales – Efectos en el Área Local – Impactos Inmediatos • Efectos Mayores Subsecuentes – Entre Efectos Locales y Final • Efectos Finales – Efecto en el Final del producto o Servicio 115


Suposición 1: Los materiales para la operación son correctos       

Ajuste de herramentales a la profundidad equivocada Desgaste de herramentales Temperatura del horno muy alta Tiempo de curado muy corto Presión de aire muy baja Velocidad del transportador no es constante Jets de lavadora desconectados

116


Suposición 2: Los materiales para la operación tienen variación   



Material demasiado duro / suave / quebradizo La Dimensión no cumple especificaciones El acabado superficial de la operación 10 no cumple especificaciones El localizador de perforación fuera de posición correcta

117


Ocurrencia:  



Es la probabilidad de que una causa/mecanismo ocurra Se puede reducir o controlar solo a través de un cambio de diseño Si la ocurrencia de la causa no puede ser estimada, entonces estimar la tasa de falla posible

118

Modelo de PFMEA – Paso 2 Ocurrencia

119

CRITERIO DE EVALUACIÓN DE OCURRENCIA SUGERIDO PARA AMEFP Probabilidad Muy alta: Fallas persistentes

Indices Posibles de falla

Calif.

< 0.55

10

50 por mil piezas

> 0.55

9

20 por mil piezas

> 0.78

8

10 por mil piezas

> 0.86

7

5 por mil piezas

> 0.94

6

2 por mil piezas

> 1.00

5

1 por mil piezas

> 1.10

4

0.5 por mil piezas

> 1.20

3

0.1 por mil piezas

> 1.30

2

0.01 por mil piezas

> 1.67

1

100 por mil piezas

Alta: Fallas frecuentes

Moderada: Fallas ocasionales

Baja : Relativamente pocas fallas

Remota: La falla es improbable

ppk

<




Clasificación de características especiales si: 



Afectan la función del producto final, cumplimiento con reglamentaciones gubernamentales, seguridad de los operadores, o la satisfacción del cliente, y Requieren controles especiales de manufactura, ensamble, proveedores, embarques, monitoreo y/o inspección o seguridad

121



Ensamble ________________

Preparó _______________



Resultados de Acción Función Efecto (s) del componente Modos de Falla Potencial (es) / Paso del Potenciales de falla proceso La abertura del engrane propor La abertura no ciona una aber- es suficiente tura de aire entre diente y diente

S e v .


O c c u r




Acción Adoptada


LOCAL: Daño a sensor de velocidad y engrane MAXIMO PROXIMO Falla en eje 7

Usar tabla para determinar severidad o gravedad

CON CLIENTE Equipo parado

122


123



Ensamble ________________

Preparó _______________



Resultados de Acción Función S Efecto (s) del e Modos de Falla Potencial (es) Componente / v Potenciales de falla Paso del . proceso Factura correcta Datos equivocadso


O Controles de c Diseño/ c Proceso u Actuales r


3

Rango de probabilidades en que la causa identificada ocurra

LOCAL: Rehacer la factura

MAXIMO PROXIMO Contabilidad erronea CON CLIENTE Molestia Insatisfacción

7


Acción Adoptada





En el paso 3 identificar: 





 

Controles actuales de prevención del proceso (con acciones de diseño o proceso) usados para establecer la ocurrencia Controles actuales de detección (vg. Inspección) usados para establecer la tasa de detección Efectividad de los controles de detección del proceso en una escala de 1 a 10 El factor de riesgo RPN inicial Acciones recomendadas (Prevención y Detección)

125

Identificar Causa(s) Potencial(es) de la Falla • Causas relacionadas con el diseño - Características del servicio o Pasos del proceso – Diseño de formatos – Asignación de recursos – Equipos planeados • Causas que no pueden ser Entradas de Diseño, tales como: – Ambiente, Clima, Fenómenos naturales • Mecanismos de Falla – Rendimiento, tiempo de entrega, información completa

126



Ensamble ________________

Preparó _______________

Pagina _______de _______


FECHA (orig.) de AMEF ______(rev.) ______

Resultados de Acción Función de Artículo


S e v .


MAXIMO PROXIMO Contabilidad 7 erronea CON CLIENTE Molestia Insatisfacción

O Causa(s) Controles de c Potencial(es) Diseño/Proces c de los Mecanismos o Actuales u de falla r



Acción Adoptada


Identificar causas de diseño, y mecanismos de falla que pueden ser señalados para los modos de falla identificada.

Causas potenciales De Diagrama de Ishikawa Diagrama de árbol o Diagrama de relaciones

127




Controles de proceso actuales: 



Son una descripción de los controles ya sea para prevenir o para detectar la ocurrencia de los Modos/causas de falla

Consideraciones 







Incrementar la probabilidad de detección es costosa y no efectiva A veces se requiere un cambio en el diseño para apoyar la detección El incremento del control de calidad o frecuencia de inspección sólo debe utilizarse como medida temporal Se debe hacer énfasis en la prevención de los defectos

128

Identificar Controles de Diseño o de Proceso Actuales • Verificación/ Validación de actividades de Diseño o control de proceso usadas para evitar la causa, detectar falla anticipadamente, y/o reducir impacto: Cálculos, Análisis, Prototipo de Prueba, Pruebas piloto Poka Yokes, planes de control, listas de verificación •

Primera Línea de Defensa - Evitar o eliminar causas de falla o error

•

Segunda Línea de Defensa - Identificar o detectar fallas o errores Anticipadamente

•

Tercera Línea de Defensa - Reducir impactos/consecuencias de falla o errores

129



Ensamble ________________

Preparó _______________



Resultados de Acción Función S Efecto (s) del e Modos de Falla Potencial (es) Componente / v Potenciales de falla Paso del . proceso


O Controles de c Diseño / c Proceso u Actuales r

Factura correcta Datos correctos LOCAL: Rehacer la factura

MAXIMO PROXIMO Contabilidad erronea

7

3



Acción Adoptada


¿Cuál es el método de control actual que usa ingeniería para evitar el modo de falla?

CON CLIENTE Molestia Insatisfacción

130


Seleccionar un rango en la tabla de detección Si se usa inspección automática al 100% considerar:     

La condición del gages La calibración del gage La variación del sistema de medición del gage Probabilidad de falla del gage Probabilidad de que el sistema del gage sea punteado

Si se usa inspección visual al 100% considerar:  



Es efectiva entre un 80 a 100% dependiendo del proc. El número de personas que pueden observar el modo de falla potencialmente La naturaleza del modo de falla - ¿es claro o confuso?

131

CRITERIO DE EVALUACIÓN DE DETECCION SUGERIDO PARA AMEFP Detecciòn

Criterio

Tipos de Inspección A

B

Métodos de seguridad de Rangos de Detección

Calif

10

C

Casi imposible

Certeza absoluta de no detección

X

No se puede detectar o no es verificada

Muy remota

Los controles probablemente no detectarán

X

9

Remota

Los controles tienen poca oportunidad de detección

X

Muy baja

Los controles tienen poca oportunidad de detección

X

El control es logrado solamente con verificaciones indirectas o al azar El control es logrado solamente con inspección visual El control es logrado solamente con doble inspección visual

Baja

Los controles pueden detectar

X

El control es logrado con métodos gráficos con el CEP

6

Moderada

Los controles pueden detectar

X

El control se basa en mediciones por variables después de que las partes dejan la estación, o en dispositivos Pasa NO pasa realizado en el 100% de las partes después de que las partes han dejado la estación

5

Moderada mente Alta Alta

Los controles tienen una buena oportunidad para detectar

X

X

Detección de error en operaciones subsiguientes, o medición realizada en el ajuste y verificación de primera pieza ( solo para causas de ajuste)

4

Los controles tienen una buena oportunidad para detectar

X

X

Detección del error en la estación o detección del error en operaciones subsiguientes por filtros multiples de aceptación: suministro, instalación, verificación. No puede aceptar parte discrepante

3

Muy Alta

Controles casi seguros para detectar

X

X

Detección del error en la estación (medición automática con dispositivo de paro automático). No puede pasar la parte discrepante

2

Muy Alta

Controles seguros para detectar

X

No se pueden hacer partes discrepantes porque el item ha pasado a prueba de errores dado el diseño del proceso/producto

1

Tipos de inspección: A) A prueba de error

X

B) Medición automatizada C) Inspección visual/manual

8 7



Ensamble ________________

Preparó _______________

Pagina _______de _______



Resultados de Acción Función Efecto (s) del Modos de Falla Potencial (es) Componente / Potenciales de falla Paso del proceso

S e v .


O c c u r




Acción Adoptada



MAXIMO PROXIMO Contabilidad erronea

7

3

5

¿Cuál es la probabilidad de detectar la causa de falla?

CON CLIENTE Molestia Insatisfacción

133


134


135




Número de prioridad de riesgo 



Se calcula como RPN = (S) x (O) x (D)

Acciones recomendadas 



Se deben dirigir primero a las de valores altos de Severidad (9 o 10) o RPNs, después continuar con las demás Las acciones se deben orientar a prevenir los defectos a través de la eliminación o reducción de las causas o modos de falla

136

Calcular RPN (Número de Prioridad de Riesgo) Producto de Severidad, Ocurrencia, y Detección RPN / Gravedad usada para identificar principales CTQs Severidad mayor o igual a 8 RPN mayor a 150

137

Planear Acciones Requeridas para todos los CTQs 

 

Listar todas las acciones sugeridas, qué persona es la responsable y fecha de terminación. Describir la acción adoptada y sus resultados. Recalcular número de prioridad de riesgo .

Reducir el riesgo general del diseño

138




Acciones tomadas 





Identificar al responsable de las acciones recomendadas y la fecha estimada de terminación Después de terminar una acción, dar una descripción breve de la acción real y fecha de efectividad

Responsabilidad y fechas de terminación 



Desarrollar una lista de características especiales proporcionándola al diseñador para modificar el DFMEA Dar seguimiento a las acciones recomendadas y actualizar las últimas columnas del FMEA

139




RPN resultante 



Después de implementadas las acciones recomendadas, estimar de nuevo los rangos de Severidad, Ocurrencia y Detección y calcular el nuevo RPN. Si no se tomaron acciones dejarlo en blanco.

Salidas del PFMEA 

Hay una relación directa del PFMEA a el Plan de Control del proceso

140


Responsable del Diseño ____________ AMEF Número _________________

Ensamble ________________

Preparó _______________

Pagina _______de _______



Resultados de Acción Función de Artículo

Factura incorrecta


Datos incorrectos

S e v .

O Causa(s) c Potencial(es) Controles de c de los Mecanismos Diseño Actual u de falla r

D e t e c

R P N

Acción Sugerida


Acción Adoptada



Riesgo = Severidad x Ocurrencia x Detección


7

3

5

105

Causas probables a atacar primero

141


Responsable del Diseño ____________ AMEF Número _________________

Ensamble ________________

Preparó _______________

Pagina _______de _______



Resultados de Acción S Función Efecto (s) e del componente Modos de Falla Potencial (es) v / Paso del Potenciales de falla . proceso Factura correcta Datos erroneos


O Controles de c Diseño / c Prcoeso u Actuales r

D e t e c

R P N

3

5

105

Acción Sugerida


Acción Adoptada




7

Usar RPN para identificar acciones futuras. Una vez que se lleva a cabo la acción, recalcular el RPN.

142

FMEA de Concepto - DFMEA

143

CDFMEA 





Entradas al FMEA de Concepto  El diagrama de flujo, diagrama de límites, Matriz de interfase y Diagrama P pueden ser menos detallados que para el DFMEA o PFMEA La columna de clasificación no se utiliza Causas potenciales / Mecanismo de falla  Es importante analizar las interfases e interacciones donde los modos de falla deben ser atendidos antes de aprobar el conceptp  Deben incluirse los factores humanos como fuentes de falla potenciales. El cliente puede interactuar con un elemento en el Diagrama de límites o en el Diagrama de flujo  Algunos modos de falla y causas se pueden eliminar con cambios como agregar redundancia al sistema propuesto

144

CDFMEA 

Ocurrencia 



Frecuentemente se toma 10 ya que no se puede estimar en este tiempo. Una acción recomendada es necesaria para eliminar la causa. Lo mismo se aplica a las tasas de Ocurrencia altas

Controles actuales 



Si no se conocen poner “No identificado en este momento” o “No se conoce la prevención o detección” Ejemplos: Simulación, modelos matemáticos, pruebas de laboratorio en elementos, análisis de elementos finitos, etc.

145

CDFMEA 





Detección  Puede ser “Sin detección en este momento” con una estimación de 10. Se recomienda tomar una acción para identificar e implementar un método de detección Nivel de riesgo = RPN = (S) x (O) x (D) Acciones recomendadas para altos RPNs  Modificar la propuesta para reducir la ocurrencia  Agregar un sistema redundante para confiabilidad  Agregar dispositivos de detección para que el cliente tome acciones que prevengan modos de falla  Especificar un cierto tipo de material

146

Herramientas para el FMEA

147

Herramientas 

  

    

Diagramas de límites Diagramas de flujo de proceso Matriz de características Tormenta de ideas Árboles de funciones Lista de efectos: FMEA de diseño Lista de efectos: FMEA de proceso Diagrama de Ishikawa Tecnica de preguntas

148

Herramientas 

   

   

 

Análisis de árbol de fallas (FTA) Análisis del modo de falla (FMA) Diseño de experimentos (DOE) Proceso de solución de problemas de 8Ds Planes de Control Planeación dinámica de control (D) Despliegue de la función de calidad (QFD) Análisis de valor/ Ingeniería del valor (VA/VE) REDPEPR FMEA Express FMEA del software

149

Diagrama de límites 

Diagramas de límites de funciones 



Salida del análisis de funciones para la fase de concepto CFMEA, ilustran funciones en vez de partes

Diagramas de límites Hardware/funcional 

Dividen al sistema en elementos más pequeños desde un punto de vista funcional. Muestran relaciones físicas, se usan en los DFMEAs.

150

Nombres de verbos útiles

151

Tormenta de ideas  

    



Seleccionar el problema a tratar. Pedir a todos los del equipo generen ideas para la solución del problema, las cuales se anotan en el pizarrón sin importar que tan buenas o malas sean estas. Ninguna idea es evaluada o criticada antes de considerar todos los pensamientos concernientes al problema. Aliente todo tipo de ideas, ya que al hacerlo pueden surgir cosas muy interesantes, que motivan a los participantes a generar más ideas. Apruebe la naturalidad y el buen humor con informalidad, en este punto el objetivo es tener mayor cantidad de ideas Se les otorga a los participantes la facultad de modificar o mejorar las sugerencias de otros. Una vez que se tengan un gran número de ideas el facilitador procede a agrupar y seleccionar las mejores ideas por medio del consenso del grupo Las mejores ideas son discutidas y analizadas con el fin del proponer una solución.

152

Herramientas para el FMEA 

Árbol de funciones 



Ayuda a que los requerimientos del cliente no expresados explícitamente sobre el producto o proceso se cumplan Es conveniente describir las funciones de un producto o proceso por un verbo – pronombre medible, por ejemplo:   

Calentar el interior a XºC Enfriar a los ocupantes a XºC Eliminar la niebla del parabrisas en X segundos

153

Técnica de preguntas 

Hacer una oración con el modo de falla, causa y efecto y ver si la oración tiene sentido. Un modo de falla es debido a una causa, el modo de falla podría resultar en efectos, por ejemplo:

MODO DE FALLA: No ajustan los faros delanteros  P: ¿Qué podría ocasionar esta falla?  R: La luz desalineada -> Efecto  P: ¿A que se puede deber esta falla?  R: Cuerda grande en tornillo de ajuste -> Causa El “No ajuste de faros delanteros” se debe a “Cuerda grande en tornillo de ajuste”. El “desajuste de los faros” ocasiona “haces de luz desalineados” 

154

Técnica de preguntas Paso 3 ¿Qué lo causa?

Paso 1 Modo de falla

Paso 2 ¿Qué efecto tiene?

155

Análisis de árbol de fallas (FTA) 





Es una técnica analítica deductiva que usa un árbol para mostrar las relaciones causa efecto entre un evento indeseable (falla) y las diversas causas que contribuyen. Se usan símbolos lógicos para interconectar las ramas Después de hacer el FTA e identificadas las causas raíz, se pueden determinar las acciones preventivas o los controles necesarios Otra aplicación es determinar las probabilidades de las causas que contribuyen a la falla y propagarlas hacia adelante

156

Análisis del Modo de Falla (FMA) 





Es un enfoque sistemático disciplinado para cuantificar el modo de falla, tasa de falla, y causa raíz de fallas o tasas de reparación conocidas (el FMEA para las desconocidas)

Se basa en información histórica de garantías, datos de campo, datos de servicios, y/o datos de procesos Se usa para identificar la operación, modos de falla, tasas de falla y parámetros críticos de diseño de hardware o procesos. También permite identificar acciones correctivas para causas raíz actuales 157

Diseño de experimentos (DOE) 





Es un método para definir los arreglos en cuales se puedas realizar experimentos, donde se cambian de manera controlada las variables independientes de acuerdo a un plan definido y se determinan los efectos Para pruebas de confiabilidad el DOE usa un enfoque estadístico para diseñar pruebas para identificar los factores primarios que causas eventos indeseables Se usan para identificar causas raíz de modos de falla, cuando varios factores pueden estar contribuyendo o cuando estos factores están interrelacionados y se desean conocer los efectos de sus interacciones

158

Método de 8 disciplinas (8Ds) 

Es un método de solución de problemas orientado a equipos de trabajo, las disciplinas o pasos son:   

  

 

Preparar el proceso Establecer el equipo Describir el problema Desarrollar las acciones de contención o contingentes Diagnosticar el problema (definir y verificar causa raíz) Seleccionar y verificar acciones correctivas permanentes (PCAs) para causas raíz y puntos de escape Implementar y validar PCAs Reconocer contribuciones del equipo y los

159

Planes de control 







Es una descripción escrita del sistema para controlar el proceso de producción Lista todos los parámetros del proceso y características de las partes características de las partes que requiere acciones específicas de calidad El plan de control contiene todaslas características críticas y significativas Hay planes de control a nivel de manufactura de: Prototipos, producción piloto (capacidad de procesos) y de producción 160

Planeación dinámica de control (D) Es un procesos que liga las herramientas de calidad para construir planes de control robustos a través de un equipo 1. Lanzamiento – definir los requerimientos de recursos 2. Estructura del equipo central y de soporte 3. Bitácora de preguntas

161

Planeación dinámica de control (D) 4. Información de soporte (ES, DFMEAs, DVP&R, PFMEA, etc.) 5. Diagrama de flujo y carácterísticas de enlace 6. Pre lanzamiento o controles preliminares 7. PFMEA 8. Plan de control 9. Desarrollar ilustraciones e instrucciones 10. Implementar y mantener

162

Despliegue de la función de calidad (QFD) 

El QFD es un método estructurado en el cual los requerimientos del cliente son traducidos en requerimientos técnicos para cada una de las etapas del desarrollo del producto y producción



El QFD es entrada al FMEA de diseño o al FMEA de concepto. Los datos se anotan en el FMEA como medidas en la columna de función



La necesidad de obtener datos de QFD pueden ser también una salida del FMEA de concepto

163

Análisis del valor / Ingeniería del valor (VA/VE) 

Son metodologías usadas comúnmente para despliegue del valor. La Ingeniería del valor se realiza antes de comprometer el herramental. El análisis del valor (VA) se realiza después del herramentado. Ambas técnicas usan la fórmula:

Valor = Función (primaria o secundaria) / Costo 



Los datos de VA/VE pueden ser entradas al FMEA de diseño o de proceso en columna de Función como funciones primaria y secundaria. También pueden ser causas, controles o acciones recomendadas La metodología VA debe ser incluida en la revisión de FMEAs actuales como apoyo para evaluar riesgos y beneficios cuando se analizan varias propuestas 164

REDPEPR (Robust Engineering Design Product Enhacement Process) Es una herramienta que proporciona a los equipos de Diseño: Un proceso paso a paso para aplicar el RED  Las herramientas necesarias para completar el diagrama P, listas de verificación de confiabilidad y robustez (RRCL) y la matriz de demostración de confiabilidad y robustez (RRDM)  Preguntas y tips para guiar al equipo en el proceso  Capacidad para generar reportes en Excel  Un proceso para mejorar la comunicación con el equipo de ingeneiría El Web site donde se encuentra el software es www.redpepr.ford.com 

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