FMEA Y Dfmea - Documento diferencia y características PDF

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información de tarea adecuada para la materia, muy útil en la primera y segunda unidad, investigación aceptable y fuente confiable, diferencia y características...

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TIJUANA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

CARRERA: INGENIERÍA BIOMÉDICA MATERIA: MANUFACTURA ESBELTA UNIDAD I: ANALISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLAS Y EFECTOS (FMEA) Y DISEÑO (DFMEA)

ELABORADO POR: GUERRERO NUÑEZ EINAR DONNET – 17211843 JAQUEZ MEDRANO EDGAR ULISES – 17211847 MERCADO SILVA MELISSA – 16210703 HERNANDEZ PASTRANA JUAN JESUS - 14211899

PROFESOR:

ING. IGREYNE ARACELY RUIZ ROMERO 09/24/2021

TIJUANA, B.C., MÉXICO

INDICE 1. Introducción 2. Desarrollo 2.1.Análisis modal de fallos y efectos 2.1.1. ¿Qué es FMEA? 2.1.2. ¿Dónde se usa el Análisis Modal de Fallos y Efectos? 2.1.3. Objetivos del Análisis Modal de Fallos y Efectos 2.1.4. Beneficios de utilizar FMEA 2.1.5. Tipos de FMEA 2.1.6. Como realizar un Análisis Modal de Fallos y Efectos 2.1.7. Variables a considerar de un FMEA 2.2. DFMEA – Análisis de los Modos y Efectos de Fallas de Diseño 2.2.1. ¿Qué es un DFMEA? 2.2.2. Consideraciones 2.2.3. Desarrollo de un DFMEA 2.2.4. Puntos previos a considerar 2.2.5. Diferencia entre DFMEA y PFMEA(FMEA) 2.3. Conclusión 2.4. Referencia

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INTRODUCCION FMEA ni es una herramienta nueva, la industria aeroespacial la usó durante la misión del Apoyo en los años 60's. Después en 1974 la US Navy desarrolló el MIL-STD-1629 donde señala el uso apropiado de esta herramienta. Y estos días la industria automovilística se sumergió en esta herramienta y aún la siguen utilizando. Hoy en día FMEA es usada universalmente en diferentes industrias. Existen tres tipos principales de FMEA que se usan hoy en día. 1. FMEA de Sistema: Utilizada para analizar sistemas completos y/o sub-sistemas durante la etapa diseño del concepto. 2. FMEA de Diseño: utilizada para analizar el diseño de un producto antes de que sea implementado en el departamento de manufactura. 3. FMEA de Proceso: utilizado para analizar procesos de manufactura y/o ensamble. El FMEA de Proceso es probablemente el más usado y también en muchas ocasiones el más complejo.

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Análisis modal de fallos y efectos ¿Qué es la Matriz AMFE o análisis modal de fallos y efectos? La matriz AMFE o análisis modal de fallos y efectos es una metodología que se utiliza para estimar y predecir los fallos que pueden suceder en un producto que se encuentra en fase de diseño. Tiene la finalidad de incorporar, desde un inicio, todos los componentes y funciones del producto que garanticen su fiabilidad, seguridad y cumplimiento de los parámetros de las funciones que los clientes exijan del nuevo producto. La matriz AMFE ayuda a minimizar el tiempo y el coste en cuanto al desarrollo del producto, proceso o servicios. Facilita el análisis preventivo de los fallos potenciales más probables que puede tener un producto. Que ocurran fallos genera una serie de sobre costes en el producto como puede ser la pérdida de rendimiento o la parada imprevista de cualquier en las funciones del producto diseñado o analizado, lo que genera una serie de reclamaciones por parte los clientes. La matriz AMFE se utiliza por las organizaciones durante las fases del ciclo de vida del producto, para resolver de forma ágil las reclamaciones que se producen en los productos o gamas de productos que pierden su competitividad frente a otros que tienen un mejor diseño y mejores especificaciones.

¿Quién usa el Análisis Modal de Fallos y Efectos? El FMEA tiene sus raíces en la gestión de sistemas militares de los años 40 y se aplica a cualquier proceso, producto o análisis de diseño. Desde la década de 1970 ha sido ampliamente adoptada por los sectores empresariales que requieren los más altos niveles de fiabilidad industria aeroespacial, automotriz, nuclear, ingeniería de petróleo y gas, así como la salud. El FMEA es popularmente utilizado por los profesionales Lean Seis Sigma, ya que se alinea perfectamente con su programa de cero defectos.

De manera específica AMFE tiene como objetivo: 

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Reducir el tiempo en los plazos e incrementar la eficacia de los proyectos en el desarrollo de nuevos productos y mejorar los productos con los que cuenta en la actualidad. Se puede predecir cuáles serán los fallos que se pueden producir durante la fabricación y se pueden aplicar medidas correctoras. Analizar y evaluar la eficiencia de las acciones que se llevan a cabo, estableciendo un proceso de mejora continua según la mejora de la calidad de los productos. Familiarizar y educar al personal en el trabajo en equipo durante el diseño, persigue el fin de que sean ellos mismos los que prevean los posibles fallos, identifiquen las causas y propongan acciones preventivas.

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¿Por qué es beneficioso efectuar un Análisis Modal de Fallos y Efectos? El FMEA proporciona un enfoque sistemático e interdisciplinario para analizar los posibles problemas y su impacto en un sistema determinado. De este modo, la clave es distinguir claramente entre la causa y el efecto: la probabilidad de que ocurra una causa puede ser minúscula; sin embargo, su efecto puede ser desastroso.

Tipos de AMFE Existen diferentes tipos de matrices AMFE que pueden ser utilizadas para conseguir diferentes objetivos como:       

Concepto: Análisis de sistemas en las fases iniciales y antes del diseño. Diseño: Análisis de productos antes del prototipo y antes de su producción. Proceso: Análisis de los procesos de fabricación y montaje. Máquinas y Equipos: Análisis de productos, maquinaria y equipos para mejorar su eficacia y calidad. Sistema: Análisis del sistema y sus funciones específicas. Software: Análisis de las funciones del software. Servicio: Análisis de los procesos del sector servicio antes de que sean puestos en marcha y el impacto de los fallos probables sobre el cliente o consumidor.

¿Como realizar un Análisis Modal de Fallos y Efectos? Paso 1: Seleccionar el equipo Reúna a los representantes de todas las funciones del proceso analizado, es decir, diseño, pruebas, calidad, fiabilidad, mantenimiento, producción, comercialización, así como proveedores y clientes. Asegúrense de que la elección de las personas no sea al azar sino basada en su rango y experiencia. Esto es importante, ya que se necesitan personas capaces de decir lo que puede salir mal en su parte del proceso, y qué soluciones serían posibles, ya sea en base a su experiencia o a su familiaridad con el entorno o aspecto específico del producto. Paso 2: Determinar el alcance Las FMEAs son, en general, bastante detalladas. Dicho esto, usted establece el alcance del análisis para su escenario específico. Asegúrese de que todos los participantes aborden problemas de la misma escala, para evitar ver “Tiempo de inactividad del sitio web” al lado de “Hay un error en el pie de página del sitio web” en su hoja de FMEA. Al mismo tiempo, asegúrese de no eliminar de su consideración problemas que parecen insignificantes pero que en última instancia pueden albergar un considerable potencial de error. 3

Paso 3: Estimar el potencial de ocurrencia de la falla La cantidad de detalles que se enumeren aquí, pero cuantas más formas se den de que cada fallo impacte en el sistema, más precisa deberá ser su estimación del riesgo. Las partes cruciales del análisis son:   

la severidad con la que la falla afecta a los clientes (S) la probabilidad de que se produzca una avería (nivel de ocurrencia - O) la facilidad de la detección de problemas (D)

Para clasificar el impacto de las posibles fallas, va a tener que usar números del 1 al 10, donde 1 representa el valor más bajo. Gracias a esto, podrá de calcular un número de prioridad de riesgo (NPR) (RPN, por sus siglas en Inglés) al final del análisis:

Nota: El cálculo del Número de Prioridad de Riesgo (NPR) tiene sus limitaciones, y se han propuesto varias alternativas. En la práctica, existe el riesgo de pasar horas de discusión para averiguar si “la probabilidad es un 6, o un 7, o tal vez sólo un 5”. No es raro ver la escala reducida a sólo 1-3-7-10, o ver una clasificación como la de un semáforo (rojo-amarillo-verde) en su lugar. Para obtener más información, consulte la sección de lecturas adicionales a continuación. Paso 4: Elegir puntos de acción inmediata Alinear los NPRs para todas las posibles fallas de forma descendente. Los elementos con los valores más grandes serán los que deben ser abordados primero. Según la regla de Pareto, el 80% de los problemas son resultado del 20% de las causas. Por consiguiente, hay una buena posibilidad de que la solución de los puntos de riesgo más importantes traiga consigo una mejora significativa. Que esto se materialice o no depende en gran medida de la naturaleza de su proceso y sus dificultades únicas. Sin embargo, tenga en cuenta que a los errores críticos se les debe asignar medidas correctivas aunque no pertenezcan en última instancia al 20% superior. Paso 5: Diseñar y aplicar correctivos, y luego reevaluar Ahora que sabe lo que hay que hacer inmediatamente, cree un plan de acción, ejecútelo y una vez que el nuevo proceso esté en marcha, vuelva a ejecutar el FMEA, para ajustar las puntuaciones de las preocupaciones hasta ahora tratadas, y para verificar si el cambio ha impactado posiblemente en otros modos de fallo. En muchos casos, no será posible reducir el parámetro de gravedad de una posible avería, por lo que la facilidad y la rapidez de detección junto con la aparición del problema deben ser su objetivo; también puede considerar hacer que el proceso sea a prueba de errores.

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¿Cuáles son los efectos que el cliente percibe frente a cada fallo?: Cómo se traduce un fallo sobre el cliente en el caso de que el fallo ocurra. Es necesario establecer una cuantificación y cualificación de cada función evaluada y modo de fallo, colocando un valor entre 0-9 para las siguientes variables:    

Severidad (S): Determinar la Severidad del Fallo y sus efectos, también llamada “Gravedad”. Ocurrencia (O): Determinar la Ocurrencia del Fallo y sus efectos. Detección (D): Determinar los criterios y pruebas para la detección de Fallos y sus efectos. Criticidad: Criticidad de los Modos de Fallos y sus efectos.

Las conclusiones del AMFE nos permiten tomar las acciones correctivas y preventivas sobre el diseño del producto para incrementar la fiabilidad y la seguridad del mismo. Un criterio para llevar a cabo acciones correctivas de un producto a los procesos asociados es:    

Riesgo menor (severidad baja): no se toma acción alguna y se entiende que el diseño es robusto. Riesgo moderado: se deben llevar a cabo acciones de control. Alto riesgo: se deben llevar a cabo acciones específicas. Se realiza una evaluación selectiva para implantar las mejoras específicas por orden de prioridad sobre componentes y funciones del producto. Riesgo crítico: se deben realizar cambios significativos del sistema, modificaciones en el diseño y mejora de la fiabilidad de cada uno de los componentes que se han identificado para el producto.

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DFMEA – Análisis de los Modos y Efectos de Fallas de Diseño DFMEA es un documento que consiste en:    

Ser iniciado antes de la finalización del concepto de diseño, Ser actualizado conforme ocurran cambios o se obtenga información adicional a través de las fases del desarrollo del producto, Estar fundamentalmente terminado antes de que se libre el diseño para producción, y Ser una fuente de lecciones aprendidas para iteraciones de diseños futuros

Consideraciones de Manufactura, Ensamble y Facilidad de Servicio El DFMEA debiera incluir los modos de fallas potenciales y las causas que pudieran ocurrir durante el proceso de manufactura o ensamble. Tales modos de fallas pueden ser mitigados por cambios en el diseño (ej., una propiedad del diseño la cual prevenga a una parte de que sea ensamblada en la orientación equivocada-ej., a prueba de errores/fallas). Cuando no sean mitigadas durante el análisis del DFMEA (como se noten en los planes de acción para dicho ítem/punto), su identificación, efectos y controles debieran ser transferidos y cubiertos por el PFMEA. El DFMEA no se confía en los controles del proceso para sobre ver debilidades potenciales del diseño, aunque sí toma en consideración limitaciones técnicas y físicas del proceso de manufactura y ensamble, por ejemplo:     

Borradores de moldes necesarios Capacidad limitada de acabados de superficies Espacio para ensamble (ej., acceso para herramental) Capacidad de dureza de los aceros limitada Tolerancias/habilidades de los procesos/desempeños

El DFMEA puede también tomar en consideración las limitaciones físicas o técnicas de la facilidad del servicio y reciclado del producto una vez que el producto haya entrado en uso en campo, por ejemplo:    

Acceso a herramentales, Capacidad de diagnóstico, Símbolos para clasificación de materiales (para reciclado), Materiales/químicos usados en los procesos de manufactura

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Desarrollo de un DFMEA El DFMEA se enfoca en el diseño del producto que será liberado para el cliente final (Usuario Final). Las tareas de prerrequisitos para un efectivo análisis del diseño de un producto incluyen:   

La integración de un equipo, La determinación del alcance, La creación de diagramas de bloques o P graficando funciones y requerimientos del producto.

Una definición clara y completa de las características deseables de producto facilita más la identificación de modos de fallas potenciales. El proceso de DFMEAs puede ser mapeado hacia el proceso de desarrollo del producto del cliente o la organización. Puntos previos a considerar Un DFMEA debiera iniciar con el desarrollo de información para entender el sistema, subsistema o componente siendo analizado y definir sus características y requerimientos de funcionalidad. A fin de determinar el alcance del DFMEA el equipo debiera considerar lo siguiente para AMEFs de sistemas, subsistemas o componentes y conforme aplique: 1. ¿Qué procesos componentes anexados o sistemas están en interfase con el producto? 2. ¿Existen funciones o propiedades del producto que afecten otros componentes o sistemas? 3. ¿Existen entradas ofrecidas por otros componentes o sistemas que son necesarios para ejecutar las funciones esperadas del producto? 4. ¿Las funciones del producto incluyen la prevención o detección del algún modo de falla posible en algún componente o sistema ligado/conectado?

La diferencia entre DFMEA y PFMEA DFMEA está completamente relacionado con problemas de diseño. Es un método que se utiliza para analizar cualquier error relacionado con la representación de un sistema o producto. Por otro lado, PFMEA está completamente relacionado con el proceso con el que trabaja un producto o un sistema. Analiza cuestiones relacionadas con el procesamiento. DFMEA (modo de fallo de diseño y análisis de efectos) utilizado como método para encontrar errores o errores y también para resolverlos. Captura todos los problemas relacionados con el diseño y encuentra una solución completa para ello. Ayuda al diseñador a encontrar la pieza correcta que se puede utilizar en la construcción de un producto. 7

PFMEA es un modo de fallo de proceso y análisis de efectos. Como muestra el nombre, el proceso está totalmente conectado al análisis del modo de falla del proceso. Ayuda a reconocer la raíz de la falla del proceso y luego resuelve la causa. Es una herramienta integrada para comprobar todo tipo de posibles fallos. TABLA COMPARATIVA

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CONCLUSIÓN Para hacer un sistema o un producto libre de errores, se realizan diferentes tipos de análisis sobre ellos. Los dos análisis DFMEA y PFMEA, se incluyen en el método de análisis de modos y efectos de falla (FMEA). Estos métodos son utilizados por las instituciones para encontrar y resolver errores relacionados con el procesamiento y diseño de un producto o sistema. DFMEA es un método de análisis que analiza el proceso de salida e informa sobre todas las consecuencias que pueden ocurrir si se ensamblan piezas inadecuadas durante el diseño de un sistema o producto. Y PFMEA es un método de análisis de procesos que significa modo de falla del proceso y análisis de efectos, e informa todos los problemas relacionados con la parte de procesamiento. Ambos son muy útiles y se inician o ejecutan antes del procesamiento y diseño de un nuevo producto. Proporcionan un informe de análisis detallado y ayudan a reducir la causa del error en el diseño y el procesamiento.      

PFMEA y DFMEA son dos tipos de análisis de efectos de modo de falla. Los pasos básicos en DFMEA y PFMEA son similares, pero tienen dos aplicaciones diferentes. Tanto DFMEA como PFMEA indican posibles fallas, la gravedad de los riesgos, controles existentes, recomendaciones y mejoras después de las acciones recomendadas. El objetivo último de ambos es reducir o evitar grandes lapsos de productos y producción. Estas metodologías también pueden reducir el costo de diseño u operación. Además, es posible que algunas fallas no se mitiguen en la DFMEA. Estas fallas se pueden transferir a PFMEA para que tome los controles necesarios para la mejora del producto.

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REFERENCIAS 

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Group, S., 2021. DFMEA – Análisis de los Modos y Efectos de Fallas de Diseño | SPC Consulting Group. [online] SPC Consulting Group |. Available at: [Accessed 21 September 2021]. Askanydifference.com. 2021. Diferencia entre DFMEA y PFMEA (con tabla). [online] Available at:

[Accessed 21 September 2021]. Pdcahome.com. 2021. AMFE: Análisis Modal de Fallos y Efectos – Guía y ejemplos de uso : PDCA Home. [online] Available at: [Accessed 21 September 2021]. Tool, K. and Tool, K., 2021. ¿Qué es un Análisis Modal de Fallos y Efectos? | Kanban Tool. [online] Kanbantool.com. Available at: [Accessed 21 September 2021].

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