DFMEA

1

7C1. Análisis del Modo yEfecto de Falla (FMEA)

2

¿ 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

3

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

4

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

5

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)

6

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.

7

PFMEA o AMEF de Proceso

Fecha límite:

Concepto Prototipo Pre-producción /Producción

FMEAD

FMEAP

FMEAD FMEAP

Característica de Diseño Paso de ProcesoFalla Forma en que el Forma en que el proceso falla

producto o servicio falla al producir el requerimientoque se pretende

Controles Técnicas de Diseño de Controles de Proceso Verificación/Validación

8

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

9


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

10


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

11


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.

12


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

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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

14


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

15


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

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Beneficios de los tipos de FMEAFMEA 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

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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

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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)

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Beneficios de los tipos de FMEASalidas 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

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Beneficios de los tipos de FMEASalidas 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

21

Beneficios de los tipos de FMEAFMEA 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

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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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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)

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Beneficios de los tipos de FMEASalidas 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

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Beneficios de los tipos de FMEASalidas 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

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Beneficios de los tipos de FMEAFMEA 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

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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

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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

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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

30


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)

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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

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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

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Modos de fallas vsMecanismos 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

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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 ProcesoAlcance insuficiente OmisionesRecursos inadecuados Monto equivocadoServicio no adecuadoTiempo de respuesta excesivo

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 ProcesoAlcance insuficiente OmisionesRecursos inadecuados Monto equivocadoServicio no adecuadoTiempo 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 ProcesoServ. incompleto Servicio deficienteOperación 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 ProcesoMaterial incorrecto Error en servicio

Demasiado esfuerzo No cumple requerimientos

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 ProcesoServ. incompleto Servicio deficienteOperación 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 ProcesoMaterial incorrecto Error en servicio

Demasiado esfuerzo No cumple requerimientos

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Preparación del AMEFPreparación 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.

37

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.

¿Cuando iniciar un FMEA?

38

FMEA de Diseño - DFMEA

39

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

40

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.

41

Entradas al FMEA de Diseño

42

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

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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

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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

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Entradas al DFMEAHerramientas 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

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Entradas al DFMEADiagrama 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

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Entradas al DFMEAMatriz 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

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Entradas al DFMEADiagrama 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

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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

50


51


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

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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 usuario activa un switch)

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Modelo DFMEA – Paso 1Funciones

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

54


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)

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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

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Modelo DFMEA – Paso 1Modos 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)

57

Modelo DFMEA – Paso 1Tipos 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

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Modelo DFMEA – Paso 1Preguntas 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?

59

Modelo DFMEA – Paso 1Preguntas 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

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Modelo DFMEA – Paso 1Efectos 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.

61

Modelo DFMEA – Paso 1Efectos 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

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Modelo DFMEA – Paso 1Ejemplos de Efectos Potenciales de

falla

Ruidos

Operación errática – no operable

Apariencia pobre – olores desagradables

Operación inestable

Operación intermitente

Fugas

Ruido de radiofrecuencia (EMC)

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Modelo DFMEA – Paso 1Severidad

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

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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 Cliente algo molesto. Poco efecto en el desempeño del comp. o servicio.Menor 4 El cliente se siente un poco fastidiado. Efecto menor en el desempeño del componente o servicio.

Moderado 5 El cliente se siente algo insatisfecho. Efecto moderado en el desempeño del componente o servicio.

Significativo 6 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.

Mayor 7 El cliente está insatisfecho. El desempeño del servicio se ve seriamente 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.

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Rangos de Severidad (AMEFD)

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Modelo DFMEA – Paso 1Clasificación

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

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Modelo DFMEA – Paso 1Acciones 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

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Modelo DFMEA – Paso 2Identificar: 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)

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Model DFMEA – Paso 2Causa 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

70


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?

71


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

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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

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Modelo DFMEA – Paso 2Causa 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

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Modelo DFMEA – Paso 2Ocurrencia

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

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Modelo DFMEA – Paso 2Estimación 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?

Rangos de Ocurrencia (AMEFD)

Ocurrencia Criterios

Remota 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

Probabilidad de FallaRango

1 <1 en 1,500,000 Zlt > 5

2 1 en 150,000 Zlt > 4.5

3 1 en 30,000Zlt > 4

4 1 en 4,500Zlt > 3.5 5 1 en

800 Zlt > 3 61 en 150 Zlt >

2.5

7 1 en 50 Zlt > 2 8 1 en 15 Zlt > 1.5

9 1 en 6 Zlt > 1 10 >1 en 3 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.

77

Ocurrencia

78

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

79

Clasificación

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Modelo DFMEAPaso 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

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Modelo DFMEA – Paso 3Controles 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.

82


Hay dos tipos de controles de diseño: Prevención y detección

De prevención: Previenen la ocurrencia de la causa/mecanismo o

Modo de falla/efecto reduciendo la tasa de Ocurrencia

De detección: 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

83


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

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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?

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Modelo DFMEA – Paso 3Detección

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

86


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)

87


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

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)

90

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

91

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

92

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

93

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

94

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

95

FMEA de Proceso - PFMEA

96

FMEA de Proceso

97

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

98

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

99

Componente ______________________ Responsable del Diseño ____________AMEF Número _________________

Ensamble ________________ Preparó _______________ Pagina _______de _______

Equipo de Trabajo ___________ FECHA (orig.) de FMEA ______(rev.) ______

Funcióndel Producto/

Paso del proceso

Modos de FallaPotenciales

Efecto (s)Potencial (es)

de falla

Sev.

Causa(s)Potencial(es)

o Mecanismosde falla

Occur

Controles de Diseño o Proceso Actuales

Detec

RPN

AcciónSugerida

Responsabley fecha límite

de Terminación

AcciónAdoptada

Sev

Occ

Det

RPN

Resultados de Acción

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

100

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”

101

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

102



Equipo de Trabajo ___________ FECHA (orig.) de AMEF ______(rev.) ______

Funciónde

Componente/Paso de proceso



de falla

Sev.


de los Mecanismosde falla

Occur

Controles del Diseño / Proceso Actual

Detec

RPN

AcciónSugerida


de Terminación

AcciónAdoptada

Sev

Occ

Det

RPN

Factura correcta



Relacione lasfunciones del

diseño del componente

Pasos del procesoDel diagrama de flujo

103


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

104




Funcióndel

componente/ Paso del proceso



de falla

Div



Occur

Controles de Diseño / Proceso Actuales

Detec

RPN

AcciónSugerida


de Terminación

AcciónAdoptada

Sev

Occ

Det

RPN

Factura correcta

Datos incorrectos


ANALISIS DEL MODO Y EFECTO DE FALLAAMEF de Diseño / Proceso

Identificar modos de falla Tipo 1 inherentes al

diseño

105


Efectos de las fallas potenciales (consecuencias en)

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

gubernamentales

106

Modelo de PFMEA - Paso 1

Efectos de las fallas potenciales (en usuario final) Ruido Operación errática Inoperable Inestable Apariencia mala Fugas Excesivo esfuerzo Retrabajos / reparaciones Insatisfacción del cliente

107

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




Funcióndel componente

/ Paso del proceso



de falla

Div

Causa(s)Potencial(es)oMecanismos

de falla

Occur


Detec

RPN

AcciónSugerida


de Terminación

AcciónAdoptada

Sev

Occ

Det

RPN

Factura correcta Datos incorrectosLOCAL:Rehacerla factura

MAXIMO PROXIMOContabilidadequivocada

CON CLIENTEMolestiaInsatisfacción


ANALISIS DEL MODO Y EFECTO DE FALLA AMEF de Diseño

Describir los efectos de modo de falla en:

LOCALEl mayor subsecuente

Y Usuario final

CTQs del QFD oMatriz de Causa Efecto

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 severidadesEfecto Efecto en el cliente Efecto en Manufactura /Ensamble Cali

f.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


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

Moderado

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 No se cumple con el ajuste, acabado o presenta ruidos y rechinidos. Defecto notado por el 50% de los clientes

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

CRITERIO DE EVALUACIÓN DE SEVERIDAD SUGERIDO PARA AMEFP

110


Severidad La severidad es la seriedad de cada efecto,

poner la severidad del efecto más crítico para cada modo de falla

111


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 severidadesEfecto Efecto en el cliente Efecto en Manufactura /Ensamble Cali

f.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


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


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

Moderado

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 No se cumple con el ajuste, acabado o presenta ruidos y rechinidos. Defecto notado por el 50% de los clientes

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

CRITERIO DE EVALUACIÓN DE SEVERIDAD SUGERIDO PARA PFMEA

113


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)

114


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

115

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 Usuario Final

• Efectos Finales– Efecto en el Usuario Final del producto o

Servicio

116


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

117


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

118


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

119

Modelo de PFMEA – Paso 2Ocurrencia

CRITERIO DE EVALUACIÓN DE OCURRENCIA SUGERIDO PARA AMEFP

100 por mil piezas

Probabilidad Indices Posibles de falla

ppk Calif.

Muy alta: Fallas persistentes

< 0.55 10

50 por mil piezas

> 0.55 9

Alta: Fallas frecuentes 20 por mil piezas

> 0.78 8

10 por mil piezas

> 0.86 7

Moderada: Fallas ocasionales

5 por mil piezas

> 0.94 6

2 por mil piezas

> 1.00 5

1 por mil piezas

> 1.10 4

Baja : Relativamente pocas fallas

0.5 por mil piezas

> 1.20 3

0.1 por mil piezas

> 1.30 2

Remota: La falla es improbable

< 0.01 por mil piezas

> 1.67 1

121


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

122





/ Paso del proceso



de falla

Sev.



Occur


Detec

RPN

AcciónSugerida


de Terminación

AcciónAdoptada

Sev

Occ

Det

RPN

La abertura delengrane propor La abertura no LOCAL:ciona una aber- es suficiente Daño a sensortura de aire entre de velocidad ydiente y diente engrane

MAXIMO PROXIMOFalla en eje 7

CON CLIENTEEquipo parado



Usar tabla para determinar severidad o

gravedad

123





Funcióndel

Componente / Paso del proceso



de falla

Sev.



Occur

Controles de Diseño/ Proceso Actuales

Detec

RPN

AcciónSugerida


de Terminación

AcciónAdoptada

Sev

Occ

Det

RPN

Factura correcta Datos LOCAL:equivocadso Rehacer la

factura

MAXIMO PROXIMO

Contabilidad 7 3erronea




Rango de probabilidades en que la causa identificada

ocurra

125


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)

126

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

127




Funciónde

Artículo



de falla

Sev.



Occur

Controles de Diseño/Proces

o Actuales

Detec

RPN

AcciónSugerida


de Terminación

AcciónAdoptada

Sev

Occ

Det

RPN

Factura correcta Datos incorrectosLOCAL: Rehacer la factura

MAXIMO PROXIMOContabilidad 7erronea




Identificar causas de diseño, y

mecanismos de falla que pueden

ser señalados para los modos de falla

identificada.

Causas potencialesDe Diagrama de IshikawaDiagrama de árbol oDiagrama de relaciones

128


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

129

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

130




Funcióndel




de falla

Sev.



Occur


Detec

RPN

AcciónSugerida


de Terminación

AcciónAdoptada

Sev

Occ

Det

RPN

Factura correcta Datos correctos LOCAL:Rehacer lafactura

MAXIMO PROXIMO

Contabilidad 7 3erronea




¿Cuál es el método de control actual que usa

ingeniería para evitar el modo de falla?

131


Seleccionar un rango en la tabla de detecciónSi 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

punteadoSi 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?

CRITERIO DE EVALUACIÓN DE DETECCION SUGERIDO PARA AMEFP

Detecciòn

Criterio Tipos de Inspección

Métodos de seguridad de Rangos de Detección

Calif

A B C Casi imposible

Certeza absoluta de no detección

X No se puede detectar o no es verificada

10

Muy remota

Los controles probablemente no detectarán

X El control es logrado solamente con verificaciones indirectas o al azar

9

Remota Los controles tienen poca oportunidad de detección

X El control es logrado solamente con inspección visual

8

Muy baja Los controles tienen poca oportunidad de detección

X El control es logrado solamente con doble inspección visual

7

Baja Los controles pueden detectar X X El control es logrado con métodos gráficos con el CEP

6Moderada

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

Moderadamente 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

Alta 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 B) Medición automatizada C) Inspección visual/manual

133




Funcióndel




de falla

Sev.



Occur


Detec

RPN

AcciónSugerida


de Terminación

AcciónAdoptada

Sev

Occ

Det

RPN

Factura correcta Datos incorrectosLOCAL: Rehacer la factura

MAXIMO PROXIMO

Contabilidad 7 3 5erronea

CON CLIENTEMolestia Insatisfacción



¿Cuál es la probabilidad de detectar la causa de

falla?

134


135


136


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

137

Producto de Severidad, Ocurrencia, y Detección

RPN / Gravedad usada para identificar principales CTQs

Severidad mayor o igual a 8RPN mayor a 150

Calcular RPN (Número de Prioridad de Riesgo)

138

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

139


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

140


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

141

Componente ______________________ Responsable del Diseño ____________ AMEF Número _________________



Funciónde

Artículo



de falla

Sev.



Occur

Controles de Diseño Actual

Detec

RPN

AcciónSugerida


de Terminación

AcciónAdoptada

Sev

Occ

Det

RPN

Factura Datos LOCAL:incorrecta incorrectos Rehacer

la factura

MAXIMO PROXIMO

Contabilidad 7 3 5 105erronea




Riesgo = Severidad x Ocurrencia x Detección

Causas probables a atacar primero

142

Componente ______________________ Responsable del Diseño ____________ AMEF Número _________________




/ Paso del proceso



de falla

Sev.



Occur

Controles de Diseño / Prcoeso Actuales

Detec

RPN

AcciónSugerida


de Terminación

AcciónAdoptada

Sev

Occ

Det

RPN

Factura correcta Datos LOCAL:erroneos Rehacer la

factura

MAXIMO PROXIMO

Contabilidad 7 3 5 105erronea




Usar RPN para identificar acciones futuras. Una vez que

se lleva a cabo la acción, recalcular el RPN.

143

FMEA de Concepto - DFMEA

144

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

145

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.

146

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

147

Herramientas para el FMEA

148

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

149

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 (DCP) Despliegue de la función de calidad (QFD) Análisis de valor/ Ingeniería del valor (VA/VE) REDPEPR FMEA Express FMEA del software

150

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.

151

Nombres de verbos útiles

152

Tormenta de ideas

Seleccionar el problema a tratar. Pedir a todos los miembros 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.

153

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

154

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 -> CausaEl “No ajuste de faros delanteros” se debe a “Cuerda

grande en tornillo de ajuste”. El “desajuste de los faros” ocasiona “haces de luz desalineados”

155

Técnica de preguntas

Paso 1Modo de falla

Paso 2¿Qué efecto tiene?

Paso 3¿Qué lo causa?

156

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

157

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

158

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

159

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 miembros

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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

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Planeación dinámica de control (DCP)

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

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Planeación dinámica de control (DCP)

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

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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

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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

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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

ingeneiríaEl Web site donde se encuentra el software es

www.redpepr.ford.com

DFMEA

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