Aplicación AMEF con MOORA para la evaluación de un caso

Introducción

Por alrededor de 10 años, se han llevado a la práctica varias metodologías para realizar un análisis de riesgo potencial en las plantas industriales [1]. Los riesgos pueden medirse mediante varios métodos: cualitativo, cuantitativo y semicuantitativo [2]. Para entender su mecanismo debemos primero comprender los datos de entrada, las metodologías y los datos salidas para poder así clasificarlos en varias clases. El análisis de modo y efecto de falla (AMEF) puede ser clasificado como un método semicuantitativo.Donde es posible hacer una hibridación utilizando los métodos AMEF y MOORA con la ayuda de la valoración de los expertos moldeables con la escala AHP.

El presente trabajo aborda la aplicación de AMEF y MOORA para la resolución de problemas potenciales y sus posibles fallas con el fin de priorizar cada alternativa y lanzar acciones recomendadas. A continuación, el proyecto aborda los campos de aplicación y la principal limitación de esta metodología. Donde se discute la jerarquización y el tipo de escala a utilizar. Este presente trabajo aborda las limitaciones del uso de la valoración RPN (Severidad, ocurrencia y detección) donde deben ser comprendidas en el método AMEF ya que puede presentar un comportamiento equivocado al no abordar el problema real [3].

El AMEF es una metodología analítica utilizada para asegurar que problemas potenciales se han considerado y abordado a través del proceso de desarrollo del producto y proceso.

Las metodologías para resolver problemas de ingeniería son de alta relevancia para abordar problemas, porque permite documentar de manera secuenciada la solución de un problema. Por tanto, es primordial que dichas metodologías proveen de una solución robusta. En este sentido, el presente trabajo se considera usar el método AMEF en conjunto con el método MOORA, el AMEF es un método para identificar problemas potenciales, donde observamos que no es consistente a la hora de obtener el RPN, el RPN representa el número de índice de prioridad el cual sirve para identificar los modos de falla, se obtiene con la multiplicación de la ocurrencia, severidad y detección. Y desafortunadamente, tenemos inconsistencia al obtener ese índice de modo de falla, que estamos atacando no es el más apropiado ya que tal vez estamos resolviendo un problema un modo de falla que no tenía prioridad y todo a raíz de que el RPN era inconsistente. Este tipo de conducta evita atacar el problema real.

Los riesgos se pueden medir de diferentes métodos: cualitativo, cuantitativo y semicuantitativo. Donde los métodos que son cualitativos y descriptivos tienden a producir una evaluación de riesgo más subjetiva. Un método de evaluación cuantitativo puede eliminar información y requiere mucho tiempo y es complicado describir los riesgos en una organización. Y un método semicuantitativo combina los dos métodos cualitativo y cuantitativo. Esto significa que con ayuda del método MOORA evaluaremos cada uno de los fatores de influencia ya que contempla propiedades cualitativas y cuantitativas a evaluar, que inicia con una matriz de respuesta, el cual contiene n filas la cual indica las alternativas y T+Z columnas que representan los diferentes atributos que se están evaluando (T atributos cuantitativos y Z cualitativos).

El problema que aborda el presente proyecto tiene que ver con el mapeo de las valoraciones de los expertos para determinar el ranking de los modos de fallas.

Desde 1997 se han estado trabajando con la herramienta AMEF hasta la fecha (Figura 1). Figura 1. Modelos de decisión para el análisis de riesgo AMEFFigura 2. Publicaciones AMEF en ScienceDirect.

Identificar y proponer un índice de prioridad RPN objetivo como base para lanzar una acción recomendada utilizando las metodologías AMEF y MOORA. Desarrollar la versión de AMEF y MOORA para obtener el valor del RPN.

Metodología AMEF

El análisis del modo y efecto de falla es una metodología ampliamente utilizada para identificar y asegurar los problemas potenciales y sus efectos en el producto-proceso. Se tienen dos tipos de AMEF: diseño y proceso . En el siguiente documento se aplicará un AMEF de proceso debido a las necesidades del problema propuesto. Ventajas de utilizar la metodología:

Previene y controla las posibles fallas potenciales en el producto-proceso.

Las acciones que resulten pueden reducir o eliminar la probabilidad de ocurrencia.

Reduce la crisis de cambios tardíos.

Minimiza el costo de herramental y equipo de manufactura.

Identifica la severidad de efectos potenciales.

Aumenta la confiabilidad del producto-proceso.

Para lograr un mayor impacto, es recomendable que el AMEF se realice antes de la implementación de un producto o proceso en el cual exista un potencial modo de falla. El AMEF es un documento vivo que evoluciona a lo largo de cada etapa del proceso de desarrollo del diseño y la manufactura y debe ser actualizado periódicamente a lo largo de la vida del producto-proceso.

Existen 3 casos básicos en el cual el proceso A MEF es implementado:

Nuevos diseños, tecnologías o la implementación de nuevos procesos.

Modificaciones a diseños o procesos existentes.

La utilización de un diseño o proceso existente en un entorno, ubicación, uso o contorno de uso nuevo.

Metodología MOORA

Proponen un nuevo método W. K. Brauers and E. K. Zavadskas [21], donde este método se refiera a la una matriz de alternativas de soluciones a los objetivos propuestos. Donde con la ayuda de otro método bien establecido lo utilizaremos como punto de referencia para hacer las comparaciones. Donde el método MOORA se define a través de pasos.Paso 1. El método inicia con una matriz de toma de decisiones llamada ß. De este modo ß recoge n filas que representan las alternativas A^1...A^n a evaluar T+Z columnas que caracterizan los diferentes atributos en la valoración (T atributos cuantitativos y Z atributos cualitativos). En este modo (1). Así la matriz de toma de decisión se puede mostrar de la siguiente manera.

Metodología AHP

El método analítico jerárquico (Analytic Hierarchy Process o AHP), propuesto por Saaty [17]. Este método es utilizado como herramienta para el análisis de preferencias y valoración en problemas en la toma de decisiones complejas, donde se resuelve mediante la jerarquización de los problemas planteados. Donde las etapas generales de AHP propuestas por Saaty son.

Etapa 1. Modelización. En este punto se elabora una estructura jerárquica donde son considerados todos los aspectos importantes en la resolución del problema atacar.

Etapa 2. Valorización. En la segunda etapa se incorporan las prioridades, gustos y deseos de los responsables a través de las matrices de comparación por pares.

Etapa 3. Priorización y síntesis. Esta etapa provee un numero finito de prioridades a considerar para la resolución del problema. Donde son consideradas tres tipos de prioridades (locales, globales o finales).

Etapa 4. Análisis de sensibilidad. En esta etapa se analiza el grado de sensibilidad de los resultados. Mediante la repetición del proceso.

La metodología AHP utiliza simples comparaciones para determinar los pesos y evaluarlos. Donde el analista puede de forma más fácil elegir el valor de comparación en términos cualitativos, donde los juicios verbales son trasladados a una escala de puntuación. La escala sugerida por Saaty -ver Tabla III.

Metodología

El presente trabajo se basó en el modelo FMEA. El FMEA es un documento de prevención, y nos ayuda a identificar los modos de falla potenciales, determina la gravedad, identifica la probabilidad de ocurrencia, minimiza la severidad de falla con un numero de prioridad de riesgo RPN calculado .la metodología a seguir se detalla en el siguiente diagrama de flujo- ver figura 6.

Resultados y análisis

Se buscará reducir la tasa de fallo en el siguiente problema propuesto.

Es necesario hacer un análisis que podamos implementar inmediatamente y que nos permita asegurar e identificar los problemas potenciales. Con la información que tenemos del proceso, aremos la realización del análisis AMEF de proceso para poder así obtener los cambios necesarios y los posibles fallos potenciales que pueden afectar nuestro proceso -ver tabla VI(Anexo 1).

Donde podemos observar que cada actividad tiene ya calculada sus ponderaciones correspondientes.

Posteriormente con la implementación del análisis MOORA, procederemos a realizar el proceso de normalización con ello obtendremos la matriz normalizada-ver tabla II.

A continuación, ya obtenida la matriz normalizada, procederemos a obtener la matriz equilibrada, asignándoles los pesos correspondientes-ver tabla III.

Analizaremos cada una de las asignaciones, para poder así sacar los máximos Nxi y mínimos Nxj de cada asignación-ver tabla IV. Estableceremos el valor de Nyi donde representa cada una de nuestras alternativas, que la obtendremos con la resta del máximo Nxi y mínimo Nxj -ver tabla IV.

Por último, el RPN será selecciona a través del ranking-ver tabla IV.