El FMECA (Failure Mode, Effects, and Criticality Analysis, o análisis de modos de fallos, efectos y su criticidad, por sus siglas en inglés), es una metodología para identificar y analizar todos los modos de fallos potenciales de las diferentes partes de un sistema. Además, los efectos que estos fallos puedan tener en el sistema, cómo evitar los fallos y/o mitigar sus efectos en el sistema. Muchas veces nos encontramos con una situación en la que, a pesar de ejecutar los planes de mantenimiento, las fallas continúan ocurriendo en los activos. Y, en consecuencia, impactan significativamente tanto en la producción y los costos de mantenimiento. También, en aspectos como la seguridad y el ambiente a pesar de los esfuerzos que se realicen sobre el activo. Posiblemente, esos planes todavía este basado solo en las recomendaciones del fabricante o planes genéricos o incluso una combinación de estos. Entonces, el análisis de modo y efectos de falla o FMECA, es una metodología que nos permite identificar las fallas potenciales en un activo. Así, facilita la detección de acciones para reducir o eliminar el riesgo asociada a ellas enmarcado en su contexto operacional. Es decir, que contribuye a generar o ajustar las estrategias de mantenimiento, a lo que el activo necesita de acuerdo a su contexto operacional actual.

Fundamentos

El análisis de modos y efectos de falla FMECA es una herramienta analítica, que utiliza una técnica disciplinada para ayudarnos a:

• Identificar y comprender plenamente el potencial de los modos de fallo y sus causas. Además, efectos de la insuficiencia de los usuarios del sistema o finales, para un producto o proceso dado.
• Evaluar el riesgo asociado con los modos, efectos y causas de fallas identificadas y jerarquizarlas, para priorizar las acciones o tareas.
• Identificar y llevar a cabo acciones correctivas para abordar las preocupaciones más graves. Según Ángel Díaz Matalobos, es una herramienta de análisis sistemático que permite describir el comportamiento de un sistema de manera inductiva. Es decir, yendo de premisas particulares a conclusiones generales.

Objetivos Un FMECA tiene como fin ser la guía para el desarrollo de un conjunto completo de acciones que reducirán el riesgo asociado con el sistema, subsistema y componente o proceso de fabricación o ensamblaje a un nivel aceptable. Dentro de sus objetivos podemos mencionar:

• Revisar las políticas y estrategias de mantenimiento.
• Identificar los problemas de mayor impacto en la operación.
• Reducir el número de incidentes, fallas y residuos.
• Reducción de la producción perdida, asociado con fallas.
• Mejorar la eficiencia, la rentabilidad y la productividad de los procesos.
• Mejorar la confiabilidad, la seguridad y el impacto medioambiental.

Aplicaciones

La metodología FMECA tiene una amplia variedad de aplicaciones, las cuales se clasificarán dependiendo si se aplican sobre equipos, diseños, procesos, etc. Entre estas tenemos:

• Proceso: Análisis de los procesos de manufactura y ensamble.
• Equipo: Diseño de Planes de Mantenimiento.
• Diseño: Análisis de los productos antes de que sean lanzados para su producción.
• Concepto: Análisis de sistemas o subsistemas en las primeras etapas del diseño conceptual.
• Equipo: Análisis del diseño de maquinaria y equipo antes de su compra.
• Servicio: Análisis de los procesos de servicio antes de que tengan impacto en el cliente.

Alcance

Desarrollar el análisis para:

• Identificar las funciones deseadas.
• Identificar fallas funcionales parciales y totales.
• Registrar y documentar posibles modos de fallo históricos, de acuerdo con las condiciones actuales.
• Determinar el impacto, consecuencias y la gravedad de la ocurrencia de modos de fallas.

Para lograr los objetivos anteriores, se consideran los procesos de deterioro, así como los efectos y consecuencias sobre la seguridad, el medio ambiente, la producción y los costos.

Pasos del FMECA

Para comenzar con la metodología FMECA, es necesario que se planteen y respondan las siguientes preguntas:

• ¿Cuál es la función del activo?
• ¿Cómo puede fallar?
• ¿Que origina la falla?
• ¿Cuál frecuente falla?
• ¿Qué pasa si falla?
• ¿Cuál es la criticidad de la falla?
• ¿Se puede hacer algo para prevenir la falla?

Para lograrlo, el análisis de RCM debe responder a estas siete preguntas. Para garantizar el desarrollo disciplinado y sistémico de análisis, la metodología FMECA dispone de un formato de Análisis.

ventajas de un análisis FMECA

El objetivo principal de un análisis FMECA es mejorar la calidad, fiabilidad y seguridad de los activos que estamos explorando. No obstante, hay una serie de beneficios derivados del proceso de hacer un FMECA en sí mismo:

• Desarrollar un método de trabajo que tenga probabilidades de ser exitoso, seguro y confiable.
• Evaluar los modos y mecanismos de fallo y su impacto, para clasificarlos según la gravedad y la probabilidad de que ocurran (especialmente si se hace un FMECA). Esta lista de prioridades aumenta la eficacia de su plan de mantenimiento.
• Identificar los puntos de fallo y comprobar la integridad del sistema, cuya seguridad no debe estar comprometida, aunque para garantizarlo sea necesaria la introducción de nuevos modos y medidas de seguridad.
• Comprobar el efecto de los cambios y ajustes en los procedimientos adoptados y en el diseño del equipo (por ejemplo, comprobar si se reduce la probabilidad de fallo).
• Resolución de fallos más rápida, ya que se describen los modos de fallo y sus causas.
• Definir los criterios para las pruebas y comprobaciones que deben incluirse en el plan de mantenimiento preventivo basado en los modos de daño descritos.

Limitaciones del análisis FMECA

Por otro lado, hay algunas debilidades en el análisis FMEA:

• No es adecuado para los sistemas en los que los fallos pueden producirse simultáneamente, ya que no muestra la causalidad o la correlación entre diversos fallos.
• Como veremos más adelante, los tres factores (grado de gravedad/índice de frecuencia/probabilidad de detección de fallos) tienen el mismo peso para el cálculo del riesgo y, desde esta perspectiva, se trata de un análisis muy simplista.
• Es un proceso lento que involucra a muchos profesionales, ya que depende directamente de la experiencia de su equipo para enumerar los diversos modos de fallo.
• Necesita una actualización constante, ya que el conocimiento sobre el equipo aumenta con la experiencia y el uso; se pueden descubrir modos de fallo inesperados que no se tuvieron en cuenta en el análisis inicial.
• Si no se detecta un posible modo de fallo, se subestimará el índice de riesgo de un equipo en particular. Por otro lado, si es demasiado detallado puede dispersar su atención de problemas críticos y desperdiciar recursos.

Ejemplo de aplicación de la FMECA

Consideremos la aplicación de la FMECA en el proceso de prueba de un coche terminado en un fabricante de automóviles. En este ejemplo de FMCEA, definimos el modo de falla:

• El coche no frena.

Entonces nos preguntamos: “Si se produce esta falla, ¿qué podría suceder?” Tenemos como efecto de la falla:

• El consumidor no podría llegar a su destino.

Como el accidente es el peor de los casos, clasificamos el valor de la severidad como 10 y para el segundo efecto, no tan grave, lo clasificamos como 7. “¿Qué puede causar estas fallas?”. Citamos dos causas probables para cada modo de falla:

• El sistema de frenos no funciona o las ruedas patinan en la prueba.

Al tratarse de un coche nuevo, recién salido del fabricante, consideramos:

• Probabilidad de ocurrencia 2 (baja) de que el problema esté en las ruedas y 7 (alta) para la probabilidad de que el problema esté en el sistema de frenos.

Como se mencionó, los controles de los procesos pueden prevenir la causa o detectarla después de que se haya producido. Cuanto más bajo sea el valor de detección, mayor será la probabilidad de detección. Así que lo calificamos:

• El ruido de los frenos como 2 porque es muy probable que se escuche y 3 por el indicador de desgaste de las ruedas.

Por último, calculamos el NPR. Cuanto mayor sea el valor del NPR, mayor será la prioridad de ese punto en el plan de acciones preventivas. En este ejemplo, la cifra más alta correspondió al primer modo de falla (el coche no frena), lo que significa que comprobarlo debería ser la prioridad de mejora del fabricante de automóviles.