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FMEA y RM 13004, Cero defectos en la industria aeroespacial y de defensa
Introducción
Cero defectos es el objetivo de la mejora de la calidad en la industria aeroespacial. No debería ser necesaria ninguna explicación sobre la necesidad de la calidad. Las consecuencias de un fallo pueden ser catastróficas. Por suerte, existen herramientas que ayudan a conseguir Cero Defectos. Una herramienta esencial es el «Análisis modal de fallos y efectos»
En este blog hablaremos del AMFE de diseño, el AMFE de proceso y el plan de control como herramientas para lograr Cero Defectos.

Para ser tan eficiente como eficaz en el proceso de AMFE, es importante considerar los AMFE de referencia como bloques de construcción para la creación de nuevos AMFE. Un AMFE de referencia contiene las lecciones aprendidas y los conocimientos de la empresa sobre sus procesos. Son un punto de partida importante para cualquier nuevo AMFE en desarrollo.
Para que los AMFE de diseño y proceso sean eficaces deben:
- Sea específico del producto (sistema/subsistema/módulo/número de pieza)
- Tenga en cuenta todas las características de diseño del dibujo y las especificaciones relacionadas.
- El PFMEA debe incluir todos los pasos del proceso, desde la Recepción hasta la Expedición, en los que el producto se transforma (ya sea de forma intencionada o no)
- Incluir Acciones para mejorar el control de los modos de fallo con un alto riesgo de gravedad y ocurrencia.
Para garantizar la eficacia del PFMEA y del Plan de Control debe:
- Crear AMFE de número de pieza utilizando AMFE de referencia
- Cree FMEA y PFMEA de referencia en una herramienta de software específica (RM13004, página 11).
- Planifique la actualización continua de los AMFE de diseño y proceso para reducir los riesgos generales del proceso.
FMEA de diseño (DFMEA)
Un DFMEA evalúa cómo puede fallar el Diseño para desarrollar un Producto que cumpla los Requisitos Funcionales del Cliente. Es un enfoque sistemático para:
1. encontrar y evaluar posibles fallos funcionales y los efectos y causas relacionadas con el diseño de dichos fallos
2. identificar acciones para eliminar o reducir la posibilidad de que se produzcan esos fallos
3. documentar la gestión de los riesgos de diseño
El DFMEA aborda la intención del diseño y asume que el diseño se producirá y ensamblará según esta intención. No se basa en el control del proceso de fabricación para superar los posibles puntos débiles del diseño, pero sí tiene en cuenta los límites técnicos/físicos del proceso de fabricación/ensamblaje. Como herramienta de ingeniería analítica, el DFMEA registra las ideas y preocupaciones del equipo de diseño, por lo que se entiende que los fallos mostrados en el DFMEA son potenciales, pueden ocurrir o no.

Uno de los errores más comunes en el proceso de FMEA es que un solo individuo lo realice. Para que cualquier AMFE sea eficaz y eficiente se requiere un equipo interfuncional. También se recomienda que un facilitador imparcial (formado en los métodos DFMEA) apoye la actividad DFMEA.
El alcance del DFMEA se define mediante una herramienta como un diagrama de límites, un diagrama de interfaz, un árbol de estructura o algo similar, que destacará los elementos que se analizarán. Es importante que la herramienta pueda ilustrar la relación entre elementos y ayudar a establecer un orden alógico al DFMEA. En el DFMEA deberá hacerse referencia a los diagramas utilizados en la preparación.
El equipo DFMEA debe producir resultados como:
- Evaluación del riesgo del modo de fallo
- Mitigación del riesgo del modo de fallo
- Documento(s) DFMEA
Los resultados del DFMEA alimentarán actividades como:
- Plan de verificación del diseño
- AMFE de procesos
- Ingeniería de servicios
- Gestión de riesgos del programa
- Evaluación de la seguridad y la fiabilidad
La imagen inferior muestra un ejemplo de DFMEA en el software DataLyzer FMEA.

Diagrama de flujo del proceso
Antes de empezar a desarrollar el PFMEA, debemos tener en cuenta las actividades necesarias para crear y ensamblar el producto. El PFMEA incluirá todas las operaciones que enumeramos en el organigrama. No necesitamos tener en cuenta los procesos de compra de materiales, componentes y ensamblajes. Se espera que el proveedor los defina en su flujo de procesos. Existen dos métodos generales para crear un organigrama. Existe un flujo gráfico, que utiliza símbolos para indicar el tipo de operación.

Las columnas para Entradas, Salidas y Controles no son obligatorias, pero se consideran una buena práctica. La Matriz de Características también incluirá las operaciones en el orden en que se crea la característica, y el Plan de Control detallará cómo se controlarán los requisitos. Sin embargo, el tiempo dedicado al Diagrama de Flujo es una entrada directa para el PFMEA y el PC, por lo que es beneficioso ser lo más completo posible en esta fase.

Los detalles de los pasos dentro de cada operación se utilizarán en el PFMEA en función del riesgo. El PFMEA se centra en los pasos que realmente modifican el producto (intencionadamente o no). Es posible que algunos pasos del flujo no se detallen en el PFMEA. Eso no significa que no se tengan en cuenta en otra parte del AMFE, normalmente se consideran Causas de fallo en lugar de Requisitos o Modos de fallo. Las operaciones de inspección sólo se enumeran como Controles de detección, a menos que la operación de inspección pueda potencialmente transformar el producto de forma no intencionada, dañarlo, por ejemplo.
Así que, en conclusión, hay que incluir todos los pasos que transforman el producto, ya sea de forma intencionada o no. Habrá algunos que puedan omitirse en función del riesgo. La evaluación de la capacidad del proceso de inspección se realiza mediante el Análisis del Sistema de Medición.
FMEA de procesos (PFMEA)
La matriz de características es una de las entradas más importantes para el AMFE. Es una forma de visualizar la relación entre las operaciones y las características creadas en esa operación. Esta matriz enumera dónde se crean las características, se inspeccionan y también destaca las operaciones que pueden
afectar a las características que se crearon en operaciones anteriores.

El AMFE de procesos evaluará cada característica y especificación requerida definida por el diseño del producto. La pregunta que hay que hacerse aquí es «¿Cuáles son las formas potenciales en que puedo hacer esto mal?». A continuación, el equipo utilizará la metodología del AMFE para comprender el impacto potencial sobre el cliente y la empresa si el producto se hace mal. A partir de los modos de fallo, el equipo determinará cómo pueden producirse estos fallos (causas). Cuando sepamos qué causa los fallos, podremos pensar en formas de evitar que se produzcan y de detectar lo que no podamos evitar. Después de calcular el Número de Prioridad de Riesgo para cada Modo de Fallo, el equipo puede utilizar su criterio para determinar si son necesarias acciones de mejora para reducir la puntuación RPN. Como ya se ha mencionado, se trata de un trabajo de equipo. El equipo debe ser interfuncional, pero no es necesario que todas las funciones estén presentes en todas las reuniones. El facilitador del AMFE debe asegurarse de que estén presentes las personas adecuadas.
Para que el AMFEF sea eficaz, debe tener en cuenta todas las características que figuran en el plano de diseño con las especificaciones correspondientes, y considerar todos los pasos del proceso en los que se modifica el producto. Hay varias entradas necesarias cuando se construye el FMEA, y hay varias salidas del PFMEA.

Otra aportación útil son los AMFE de referencia. Los AMFE de referencia son bloques de construcción reutilizables. Los AMFE de referencia no son una solución de cortar y pegar. Contienen información generalizada del proceso, que se añadirá en el AMFE específico. Normalmente, la especificación y la tolerancia, las puntuaciones S,O,D, los efectos y las acciones se dejan abiertos en la referencia. Se trata de información que se añadirá en el AMFE específico. El uso de AMFE de referencia facilitará mucho el intercambio de información entre plantas. Asimismo, la creación de nuevos AMFE será mucho más rápida y eficaz cuando existan AMFE de referencia. La imagen siguiente da una indicación de la procedencia de la información.

Una de las reglas más importantes a la hora de introducir información en el propio formulario del AMFE es que todas las descripciones sean lo más claras posible. Estos documentos se utilizarán durante muchos años, quizá hasta 20 años o más, y es imprescindible que los ingenieros que no hayan participado en la creación del AMFE comprendan todo lo que se incluye.
Además de la RPN existen otras formas de evaluar la prioridad del riesgo. A veces sólo se utiliza Gravedad x Ocurrencia, hay tablas cuadriculadas que puede encontrar en Internet, o utilizando la Prioridad de Acción del manual AIAG VDA. Combinar AP con RPN le permitirá tener una visión clara de cómo priorizar. Vea el ejemplo siguiente. Uno de los puntos clave a tener en cuenta es que el AMFE no está terminado cuando hemos calculado RPN y/ AP. Basándonos en las puntuaciones RPN, AP y Severidad necesitamos establecer acciones de mejora. Qué otras acciones podemos emprender para reducir el RPN de estos elementos mediante, idealmente, la eliminación del Modo de Fallo, pero si eso no es posible mejoramos la Ocurrencia de la Causa del Fallo y la Detección del Modo de Fallo. Tenga en cuenta que no hay una forma fija de saber qué RPN elevados se abordarán. Tendrá que utilizar su criterio. Algunas empresas utilizan un umbral RPN para seleccionar qué RPN abordar, pero tenga cuidado al establecer este umbral demasiado bajo. Cuando todos los demás elementos del AMFE tienen un RPN por encima del umbral, los equipos suelen plantearse reducir la puntuación para empezar, sin intentar realmente mejorar. Tenga en cuenta que lo que pretendemos es la reducción continua del riesgo global, y por eso utilizamos los AMFE como documentos vivos. Se trata de un proceso continuo que nunca se detiene.
Después de documentar las acciones de mejora en el AMFE, deben ponerse en práctica y verificarse. Es una buena práctica añadir pruebas de mejora a las acciones tomadas. Por último, pero no por ello menos importante, hay que recalcular el RPN. Normalmente, con esto concluye esta revisión del AMFE. Debería bloquearse, y guardarse como datos históricos, pero debería crearse una nueva versión borrador del documento para continuar con este proceso de mejora continua.
Plan de control
El Plan de control describe los controles desde la recepción hasta que los productos salen de las instalaciones. Debe incluir todos los requisitos de diseño, así como los del DFMEA y el PFMEA. El objetivo es controlar las fuentes de variación tanto del producto como del proceso. Al igual que el AMFE, se trata de un documento vivo y debe actualizarse cuando se produzcan cambios en el proceso o en la capacidad del proceso. Uno de los puntos clave del Plan de Control es que debe estar vinculado al PFMEA.

El Plan de Control se utiliza tradicionalmente en las 3 etapas del Ciclo de Vida del Producto:
- Prototipo: inspecciones y pruebas que deben realizarse en la fase de prototipo
- Prelanzamiento: procesos de verificación del producto, utilizados como parte de APQP y PPAP para validar que el producto cumple la intención del diseño
- Producción: comprobaciones exigidas al producto y al proceso durante la producción normal para garantizar un producto conforme mediante el control de las fuentes de variación.
El plan de control es una descripción de lo que el operario debe hacer durante la producción. Debe seguir siendo un documento sencillo y fácil de leer. Las características creadas en una operación, que no se inspeccionan hasta una etapa posterior del proceso, se añadirán a la etapa en la que se inspeccionan en lugar de en la que se crean. Los controles y planes de reacción especificados en el Plan de control se documentarán en una instrucción de trabajo y/o Plan de inspección. El propósito del Plan de Control es ser una guía de referencia rápida para el operario, por lo que, junto con las instrucciones de trabajo, el PC es una referencia clave para la producción. Define lo que hay que controlar según lo identificado en el AMFE. Por tanto, debe existir un vínculo claro entre el AMFE y el PC. Los cambios son impulsados por el FMEA. Por ello, en el DataLyzer FMEA vinculamos la columna Operación,Paso y Función entre los documentos.
En el Plan de Control las 3 primeras columnas tienen texto en rojo, esto es una indicación de que esta información está vinculada a otro documento, en el ejemplo de abajo está vinculada al PFMEA. Vamos más allá, también copiamos alguna información del PFMEA al Plan de Control. En el ejemplo siguiente, la Característica del producto, el Símbolo de clasificación y el Método de control se copian directamente del AMFE al PC. De esta forma se evitan errores así como discrepancias entre los documentos. La imagen inferior muestra un ejemplo de un Plan de Control Vinculado en DataLyzer FMEA.

Conclusión
La dificultad a la hora de implantar AMFE eficaces y eficientes se encuentra en 3 áreas principales:
- Falta de conocimiento/ cómo
- No forma parte del ciclo de mejora continua
- Ningún vínculo entre los distintos documentos
Una herramienta de software dedicada como Datalyzer FMEA, puede ayudarle a construir el conocimiento de la empresa utilizando FMEAs de referencia que pueden utilizarse fácilmente para crear FMEAs para nuevos Productos basados en Procesos conocidos. Esto también ayudará a construir una base de datos histórica de fallos, para evitar que vuelvan a ocurrir. Aunque una herramienta de software no le enseñará a crear AMFE eficaces y eficientes, le ayudará a mantenerlos en una base de datos estructurada y le permitirá conservar ejemplos, así como pistas en el formulario del AMFE para ayudar a instruir y guiar a los nuevos usuarios. También ayuda a intercambiar información entre distintas ubicaciones. El software también le ayudará a realizar un seguimiento de las Acciones abiertas, para asegurarse de que se implementan y son realmente efectivas para mejorar las puntuaciones de riesgo.
Datalyzer FMEA dispone de un módulo de Notificación integrado, que envía automáticamente alertas por correo electrónico cuando las Acciones están a punto de vencer. El módulo de Notificación también puede utilizarse para enviar automáticamente un correo electrónico cuando un documento no se ha abierto durante un periodo de tiempo determinado, para asegurarse de que se evalúa repetidamente. Mantener los AMFE en Excel -como ha sido la norma durante muchos años- supone horas de enlazar manualmente los documentos y teclear y volver a teclear todos los requisitos. Las herramientas de software específicas le ayudarán a mantener automáticamente este vínculo y a reenviar esta información, en lugar de tener que revisar todos sus documentos para asegurarse de que los pasos y los procesos están alineados. Datalyzer es capaz de vincular el DFMEA, el diagrama de flujo, el PFMEA y el plan de control.
9%
Reducción de costes conseguida por los clientes


Lo que dicen los clientes
«Datalyzer nos ayudó a vincular automáticamente los datos de calidad de todos los procesos para realizar análisis avanzados»
Dave Beeren
Ingeniero de producción, Philips
Industrias a las que servimos

Certificado ISO
ISO 27001 Y SOC2