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Árbol de Análisis de

Fallas la base para la determinación de la Causa Raíz

en Equipos y Sistemas de Producción

Héctor Hugo Téllez Cansigno

FACILITADOR DEL CONOCIMIENTO TECNICO

El presente artículo representa únicamente la opinión del autor y de ninguna forma la de las empresas que

tiene en privilegio personal de trabajar de forma independiente como facilitador del conocimiento o soporte

técnico o de las asociaciones gremiales a las que pertenezca o comités que participe de la autoridad competente

alguna.

Cuando imparto o realizo evaluaciones de riesgos en operaciones, equipos, sistemas o

procesos mis colegas y participantes tienen diferentes dudas acerca de la utilización de esta

herramienta básica, de hecho en diferentes industrias del procesamiento usan esta

herramienta para identificar causas raíz de procesos y operaciones, de hecho esto por si

mismo no es incorrecto, pero la herramienta de análisis de árbol de falla es un sistema

diseñado para la evaluación de fallas en equipos o sistemas, ampliamente usado en la

Industria Metalmecánica, Electrónica y de Ingeniería de Precisión, como lo presenta la

CEI/IEC 61025 como parte de los estándares de la Comisión Electrotécnica Internacional,

de sus siglas en Ingles.

En nuestra industria esta guía esta referenciada en la

ICH-Q9 basándose en las recomendaciones de la

ISO-31000 y la IEC/ISO-31010 como parte de las

herramientas de Evaluación de Riesgo con las otras

cinco más.

Las mencionadas son:

1. PHA (Análisis Preliminar de Daños)

2. FTA (Análisis de Árbol de Fallas)

3. FMEA (Análisis de modo de Falla por Evento)

4. HACCP (Análisis de Daños por Puntos Críticos

de Control)

5. HAZOP (Análisis de Operabilidad de Daños)

Con esta base, comparte un resumen técnico de Análisis de Árbol de Fallas, para su

comprensión y aplicación básica y con el objetivo de realizar una difusión realista y útil, en

los talleres en la Fábrica de Experiencias Técnicas usamos esta herramienta con casos

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reales de su planta e integramos este trabajo a la entrega en el evento de resultados

tangibles de la Gestión de Riesgos de Calidad, quedo a sus órdenes.

¿QUE ES UN ANALISIS DE ARBOL DE FALLAS?

Un análisis de árbol de falla (FTA) es un método deductivo, efectivo para analizar la causa

raíz que ocasiona una falla en un equipo, sistema o dispositivo. Involucra la desintegración

por parte o dispositivo del equipo o sistema por falla especificando como ocasiona el modo

de falla y participa en el evento ocasionando un

impacto, este análisis es un representación lógica

y dinámica que permite asignar una secuencia de

sucesos para deducir los elementos claves que

participan de manera individual, asociada o

independiente en una falla en particular en

arboles más complejos incluso en fallas

múltiples. (por ejemplo; Una falla de encendido

de un automóvil, el evento “no arranque”,

tendríamos que definir cual sistema no permite el

encendido, el sistema eléctrico, de inyección de

combustible o falta del mismo u otras…)

El impacto en este ejemplo es la no realizar el

transporte establecido que podría ser urgente y tener daños o consecuencias definidas, al

encontrar que sistema falla, la pregunta seria cuales dispositivos que conforman el sistema

pueden estar en falla y que ocasiona la falla, siendo este el modo de falla, que permitirían

establecer el calculo del Numero Probable de Riesgo y el uso del AMFE correspondiente.

COMO FUNCIONA EL ÁRBOL DE FALLAS

Generalmente se realizan gráficamente los análisis de árbol de falla usando una estructura

lógica que consiste en colocar el evento, situación posible o detectada que ocasiona un

impacto en los usuarios o en la funcionalidad del equipo, operación o sistema, este evento

no es por sí mismo el riesgo, veamos:

Este evento para que suceda debe presentar un conjunto de situaciones y condiciones para

que suceda, el cual puede ser considerado como la forma en que falla el equipo, operación

o sistema.

Una vez definido el Evento y Daño, existirán una serie de componentes del equipo,

operación o sistema que pueda ocurrir la forma de falla (Modo de Falla) y estos

componentes individuales pueden estar relacionados o actuar de forma independiente por

Evento

Daño

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lo que en la configuración de un Análisis usando un Árbol de Fallas, se usaran una puerta o

puente lógico el primero cuando es único es simple y cuando es dependiente de varios es

una puerta (“y”) o AND y cuando son varios que tienen que ocurrir de manera

independiente, es decir que ocurre una falla u otra el puente (“O”) u OR .

Es decir, cuando es un evento que depende de que suceda una falla con otras tenemos un

modo de falla dependiente es decir “AND”:

Cuando el evento no es dependiente de una falla entonces es necesario que suceda una o

(“OR”) otra, es decir.

Evento

Falla 2

Evento

Daño

Falla 1 Falla 2 Falla 3

Sucede Falla 1 y 2

y 3 para que

suceda el evento

Daño

Sucede la Falla 1 o

la 2 o la 3 para que

suceda el evento

Falla 1 Falla 2 Falla 3

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Una vez definidas las fallas probables o reales, estas pueden ser valoradas por criticidad,

complejidad o facilidad de que sucedan por descuido.

Cada una de estas fallas tienen uno o varios componentes que pueden fallar ya sea

mecánicamente, electrónicamente, por problemas de mantenimiento o calibración y por

desgaste.

Estos componentes básicos del equipos, operación o sistema, tienen formas de control y

mantenimiento definidas y por ende estas fallas son predecibles y otras identificables, es

por ello que se utiliza en estos elementos de proceso.

Por ejemplo, usando la misma lógica, tenemos que para que se desarrolle la Falla 1 debe

de estar en modo de falla alguno de los componentes, parámetros, dispositivos o

instrumentos que conforman el equipo donde se desarrolla el evento.

A veces ciertos elementos, o los eventos básicos, pueden necesitar ocurrir juntos para que

ese evento de la cima ocurra. En este caso, estos eventos se colocarían bajo un “Y”,

significando que todas las fallas básicas necesitarían ocurrir para activar el evento de la

cima.

Los componentes fundamentales del equipo están asociados a partes por ejemplo bandas,

engranes, interruptores, resortes, es decir partes de refaccionamiento necesarios para

realizar la operación mecánica o electrónica del equipo, operación o sistema.

Los Parámetros son los puntos de control establecidos para que el equipo, operación o

sistema funcionen conforme a su diseño, por ejemplo, velocidades, temperaturas, niveles,

grados de lubricación, etc.

Los Instrumentos son los equipos de medición que permiten el control de los Parámetros y

establecer la memoria de operación y control

Falla 1

Componentes Parámetros Instrumentos Dispositivos

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Los Dispositivos son los sistemas externos de control como los Programadores Lógicos

Programables, Relevadores o Sistemas de apertura o cierre que permiten establecer la

lógica y seguimiento del Proceso.

Cuando se encuentra el elemento que ocasiona la falla o lo elementos, en ese momento se

identifica la causa raíz del problema y entonces en una tabla de definición de errores,

defectos o problemas se establecerán las acciones para actuar ya sea de manera

inmediata, preventiva, correctiva o remedial.

Pueden suceder que las causas múltiples requieren de una evaluación mas profunda y

entonces es necesario abrir nuevos análisis, dado que las fallas en los elementos centrales

tiene que ser mas explorada, pero es recomendable acotar la búsqueda a las causas

centrales, sino se vuelve un ciclo de no acabar, obviamente si un componente falla puede

ser que un elemento de ese componen ente puede estar dañado por ejemplo, pero sí el

tiempo y el costo lo permite, así como la disponibilidad de retornar a trabajar en modo

seguro cambia el componente principal y no pierdas tiempo en mas detalle, hazlo cuando

no tengas otra o tengas tiempo.

¿CUÁNDO SE USA?

Arboles de fallas son herramientas excelentes para localizar y corregir fallas. Pueden usarse para prevenir o identificar fallas antes de que ocurran aportando al m-AMEF los elementos críticos para mantenimiento preventivo y elaboración de planes de mantenimiento continuo, pero se usan con más frecuencia para analizar desviaciones o problemas de funcionamiento como herramientas investigativas para señalar fallas. Al ocurrir un accidente, desviación, no conformidad o una falla, se puede identificar la causa raíz del evento negativo y documentar adecuadamente esta y ser parte de un análisis efectivo de Causa Raíz en Gestión de Riesgos de Calidad, es una excelente herramienta para Producción, Ingeniería, Mantenimiento, Transferencias Tecnológicas y Fallas de Equipos y Sistemas Críticos. ALGUNOS SIMBOLOS DE FAT Se usan símbolos para representar varios eventos y para describir relaciones, cuando gusten en los talleres que imparto, usamos esta herramienta y las demás en la Fabrica de Experiencias Técnicas, ya no son cursos tomamos casos prácticos de tu planta y los hacemos para que practiques, yo te envió artículos como este y tu empiezas a evaluar desde el primer día.

Puerta Y – representa una condición en la cual todos los eventos mostrados debajo de la puerta (puerta de entrada) tiene que estar presentes para que ocurra el evento arriba de la puerta (evento de resultado). Esto significa que el evento de resultado ocurrirá solamente si todos los eventos de entrada existen simultáneamente. Puerta O – representa una situación en la cual, cualquier de los eventos mostrados debajo de la puerta (puerta de entrada) llevarán al evento mostrado arriba de la puerta (evento de resultado). El evento ocurrirá si solamente uno o cualquier combinación de los eventos de entrada ocurren.

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Hay cinco tipos de símbolos para eventos:

1. Rectángulo – el rectángulo es el principal componente básico del árbol analítico. Representa el evento negativo y se localiza en el punto superior del árbol y puede localizarse por todo el árbol para indicar otros eventos que pueden dividirse más. Este es el único símbolo que tendrá abajo una puerta de lógica y eventos de entrada.

2. Círculo – un círculo representa un evento base en el árbol. Estos se encuentran en los niveles inferiores del árbol y no requieren más desarrollo o divisiones. No hay puertas o eventos debajo del evento base.

3. Diamante – el diamante identifica un evento terminal sin desarrollar. Tal evento es uno no completamente desarrollado debido a una falta de información o significancia. Una rama del árbol de fallas puede terminar con un diamante. Por ejemplo, la mayoría de los proyectos requieren personal, procedimientos, y equipo. El desarrollador del árbol tal vez se decida enfocarse en el aspecto de personal del procedimiento y no en los

aspectos del equipo o procedimientos. En este caso el desarrollador usaría diamantes para mostrar “procedimientos” y “equipo” como eventos terminales no desarrollados.

4. Óvalo – Un símbolo de oval representa una situación especial que puede ocurrir solamente si ocurren ciertas circunstancias. Esto se explica adentro del símbolo del ovalo. Un ejemplo de esto tal vez sea el caso de que si hay que cerrar ciertos interruptores por una secuencia específica antes de ocurrir una acción.

COMO SE CONSTRUYE EL ARBOL DE FALLAS El árbol tiene que construirse al usar los símbolos de eventos nombrados arriba. Debe de mantenerse sencillo. Mantenga un formato lógico, uniforme y consistente de nivel a nivel. Use títulos claros y precisos al escribir dentro de los símbolos de eventos. Las puertas de lógica deben limitarse a “la puerta y” y “la puerta o” y se debe usar símbolos de restricción solamente cuando sea necesario. Un ejemplo sería el uso del símbolo ovalo de restricción para ilustrar una secuencia necesaria de eventos que tienen que suceder para que ocurra un evento. El triángulo de transferencia debe usarse muy poco o nunca. Mientras más se usa el triángulo de transferencia, más complicado se pone el árbol. El propósito del árbol es mantener el procedimiento tan sencillo como sea posible. Valide el árbol. Esto requiere a una persona que conoce el proceso para verificar que el árbol esté completo y exacto, esto es hazlo con los dueños de proceso; operadores, mecánicos, inspectores, almacenistas que son quien realizan las cosas, que ellos validen los que haces… Evalúe el árbol de fallas. El árbol ahora necesita examinarse para las áreas donde pueden hacerse mejoras en el análisis o donde tal vez haya oportunidad de utilizar procedimientos o materiales alternativos para disminuir el peligro.

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Estudie cambios constructivos. En este paso, cualquier método alternativo que se implementen deben evaluarse más. Esto permite que los asesores vean cualquier problema que esté relacionado con el nuevo procedimiento antes de implementarlo. Considere alternativas y recomiende pasos. Este es el último paso en el proceso donde se recomiendan acciones correctivas o medidas alternativas.

*** Fin Documento ***

Sobre el Autor; Héctor H. Téllez Cansigno Es Facilitador del Conocimiento Técnico en Biopharmaceutical System con experiencia de mas de 35 años en la Industria Farmacéutica con mas de 500 cursos y artículos técnicos, trabajanos en organizaciones como OPKO, Neoplpharma, IVAX, Abbott Labs, Bayer, SB y Syntex. e-mail: h2biosystem@gmail.com