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  1. Seis Sigma Programa de certificación de Black Belts ASQ 7. Metodología Seis Sigma - Análisis P. Reyes /Septiembre de 2007

  2. 7. Metodología Seis Sigma - Análisis C. AMEF y Herramientas de análisis A. Análisis de datos exploratorio B. Pruebas de hipótesis

  3. 7C1. Análisis del Modo yEfecto de Falla (FMEA)

  4. ¿ 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

  5. 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

  6. 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

  7. 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)

  8. 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.

  9. Fecha límite: Concepto Prototipo Pre-producción /Producción FMEAD FMEAP PFMEA o AMEF de Proceso FMEAD FMEAP Característica de Diseño Paso de Proceso Falla Forma en que el Forma en que el proceso falla producto o servicio falla al producir el requerimiento que se pretende Controles Técnicas de Diseño de Controles de Proceso Verificación/Validación

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

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

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

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

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

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

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

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

  18. 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

  19. Beneficios de los tipos de FMEAFMEA de Concepto • 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

  20. Beneficios de los tipos de FMEAFMEA de Concepto • 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)

  21. 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

  22. 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

  23. 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

  24. Beneficios de los tipos de FMEAFMEA de Diseño • 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

  25. Beneficios de los tipos de FMEAFMEA de Diseño • 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)

  26. 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

  27. 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

  28. 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

  29. Beneficios de los tipos de FMEAFMEA de Proceso 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

  30. Beneficios de los tipos de FMEAFMEA de Proceso • 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

  31. Beneficios de los tipos de FMEAFMEA de Proceso • 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

  32. Beneficios de los tipos de FMEAFMEA de Proceso • 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)

  33. 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

  34. 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

  35. 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

  36. 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. DiseñoProceso Alcance insuficiente Omisiones Recursos inadecuados Monto equivocado Servicio no adecuado Tiempo de respuesta excesivo

  37. 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: DiseñoProceso • Serv. incompleto Servicio deficiente • Operación 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: DiseñoProceso • Material incorrecto Error en servicio • Demasiado esfuerzo No cumple requerimientos

  38. Preparación 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.

  39. ¿Cuando iniciar un FMEA? • 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.

  40. FMEA de Diseño - DFMEA

  41. 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

  42. 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.

  43. Entradas al FMEA de Diseño

  44. 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

  45. 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

  46. 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

  47. 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

  48. 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

  49. 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