El análisis del árbol lógico de fallas es un análisis de falla deductivo de arriba hacia abajo en el que se analiza un estado no deseado de un sistema. Para esto, se usa la lógica booleana para conjugar una serie de eventos de bajo nivel. Este método de análisis se utiliza sobre todo en los campos de ingeniería de seguridad e ingeniería de fiabilidad para comprender cómo los sistemas pueden fallar, para identificar las mejores formas de reducir un riesgo o para determinar tasas de eventos de un accidente de seguridad o una falla de un nivel en particular de un sistema.
El árbol lógico de falla se aplica en:
- la industria aeroespacial,
- ingeniería nuclear,
- en la industria de química y procesos,
- la industria farmacéutica,
- industria petroquímica y en otras industrias de alto riesgo.
No obstante, también se aplica en campos tan diversos como la identificación de factores de riesgo relacionados con el sistema de fallo del servicio social, lo mismo que en la ingeniería de software, para propósitos de depuración. Está estrechamente relacionado con la técnica de eliminación de causas utilizada para detectar errores de código.
Proceso de Análisis Causa Raíz, por árbol de falla
El proceso de análisis causa raíz se enfoca en identificar las causas de las fallas. También, es un proceso cíclico de mejora continua que busca corregir las causas de las fallas y mejorar el proceso.
Este proceso lo podemos describir de la siguiente manera:
Preparar el análisis:
- Definir el problema o evento a evitar.
- Estimar el impacto del evento en el negocio e identificar las oportunidades.
- Recabar información del equipo y su función en el proceso.
Recabar la información del evento:
- Establecer el equipo natural de trabajo.
- Levantar la información, las evidencias y la secuencia de evento.
Armar la lógica deductiva:
- Representar la lógica de lo no deseado, donde se muestran todos los factores causales en sus tres niveles de fallas, tales como la falla del componente (elemento físico), el error humano y las causas raíces.
Establecer el plan de acción:
- Eliminar las causas raíz identificadas a través de la ejecución de las acciones.
- Establecer un sistema de medición, para evaluar el logro de las acciones.
- Realizar ajustes y mejoras.
Desarrollo del Árbol lógico de Fallas
A continuación, trataremos el tercer paso del Análisis de Causa Raíz. Este se realiza a través la metodología de Árbol Lógico de Fallas en la fase, al que se ha denominado ‘’Armado de la lógica deductiva”. Esta consiste en desarrollar un árbol lógico de falla para, a través de la validación de hipótesis, identificar las causas raíces que conllevaron a la falla funcional.
Para la creación de este árbol, puede separarse en 2 niveles:
Niveles para crear un árbol lógico de fallas
- Primer Nivel: identificación y Delimitación del Problema o Falla.
La identificación y delimitación del problema o falla, se inicia con la descripción o enunciado del problema o falla. Normalmente, este es llamado “Evento Tope” y que en conjunto con los hechos forma parte de la caja superior del árbol lógico de fallas. El evento tope es el último elemento en la secuencia de la línea “tiempo’’; es decir, es aquello que justifica económicamente que se debe eliminar. Principalmente, porque este evento afecta significativamente el negocio.
El evento tope, describe la “negación de la función deseada”, por ello es importante, definir el nivel de análisis de la falla, describir la función de ese nivel, para identificar y delimitar el problema o falla.
- Segundo Nivel: Identificación y Delimitación del Problema o Falla.
El Segundo nivel de la identificación y delimitación del problema o falla está conformado por los “Hechos”. Estos describen el modo de falla del componente involucrado en el evento. Los hechos son los modos en que se presenta la falla, es lo que se ocasiona luego de una falla funcional, es lo visible de la falla, al custodio del activo.
Una pregunta que surge a la hora de colocar los hechos en el árbol lógico de falla es> ¿cuáles modos se deben evaluar? A continuación, indicaremos el orden de selección de los modos de falla o hechos a evaluar:
Modos de fallas
Los más probables, fase I:
- Que han ocurrido antes.
Los probables, fase II:
- Otros que no han ocurrido, pero son posible.
- Que son parte del programa de mantenimiento.
Los que son poco probables, fase III:
- De consecuencias graves.
Para evaluar las probabilidades de ocurrencia de uno o varios hechos (modos de Fallas), debe ubicarse fuentes de información histórica, donde se registren las fallas asociadas a los equipos.
A continuación, se muestran algunas fuentes de información histórica de los Hechos (modos de fallas):
Fuentes de modos de fallas
- Bitácoras de mantenimiento y/o operaciones.
- Bases de datos (SAP).
- Informes de análisis funcional de operatividad (HAZOP).
- Informes de análisis de riesgos.
- Bases de datos genéricas.
- Manuales de fabricantes.
- Manuales operativos.
En caso de no contar con registros históricos o datos duros. También, puede usarse métodos como lluvia de ideas o encueta a expertos, conocedores de contexto operacional e historia del activo en estudio, para listar eventos extraídos de la memoria de los expertos o datos blandos; asimismo, a través de los mismos métodos se puede establecer una escala numérica o porcentual, para estimar el grado de ocurrencia. Por ejemplo:
- Una escala de menor a 3, entre 4 y 9 y mayor a 10 (número de veces de ocurrencia al año).
- O también, porcentualmente, tal como, 5% o menor, 15%, 25%, 35%, 45%, etc. Pudiendo representar frecuencia de ocurrencia o probabilidad (cuya sumatoria debe corresponder al 100% entre todos los eventos, etc.
- Inicie preguntando por la de mayor escala o porcentaje, luego por la menor y finalmente, reparta las cantidades remanentes, entre el resto de los hechos.
Cuando se usa esta técnica, una forma de facilitar y dinamizar la consulta, es primero, preguntarles a los expertos, cuál de los hechos (modos de falla) se presentan con mayor frecuencia al año.
Cómo elegir la rama a desarrollar en un árbol lógico de falla
Luego, para elegir la primera rama a bajar y desarrollar, jerarquice los hechos, bien sea utilizando la técnica de datos duros o la de datos blandos (opinión de expertos) y valorando los hechos. De esta forma, se comenzará a desarrollar el árbol, bajando por la rama de mayor valor, y así sucesivamente, siguiendo la secuencia jerárquica. Como regla trate de avanzar una rama a la vez, iniciando por la que mayor aporta al evento no deseado y continuar la secuencia del mayor valor al menor.
