El análisis de modos y efectos de falla ( FMEA ; a menudo escrito con "modos de falla" en plural) es el proceso de revisar tantos componentes, ensamblajes y subsistemas como sea posible para identificar posibles modos de falla en un sistema y sus causas y efectos. Para cada componente, los modos de falla y sus efectos resultantes en el resto del sistema se registran en una hoja de trabajo FMEA específica. Existen numerosas variaciones de tales hojas de trabajo. Un FMEA puede ser un análisis cualitativo, [1] pero se puede poner sobre una base cuantitativa cuando los modelos matemáticos de tasa de falla [2] se combinan con una base de datos estadística de relación de modo de falla. Fue una de las primeras técnicas sistemáticas altamente estructuradas para el análisis de fallas.. Fue desarrollado por ingenieros de confiabilidad a fines de la década de 1950 para estudiar los problemas que podrían surgir del mal funcionamiento de los sistemas militares. Un FMEA es a menudo el primer paso de un estudio de confiabilidad del sistema.
A veces, FMEA se extiende a FMECA (modo de falla, efectos y análisis de criticidad) para indicar que también se realiza un análisis de criticidad.
FMEA es un análisis de punto único de falla de razonamiento inductivo (lógica directa) y es una tarea central en ingeniería de confiabilidad, ingeniería de seguridad e ingeniería de calidad .
Una actividad exitosa de FMEA ayuda a identificar posibles modos de falla según la experiencia con productos y procesos similares, o según la física común de la lógica de falla. Es ampliamente utilizado en las industrias de desarrollo y fabricación en varias fases del ciclo de vida del producto. El análisis de efectos se refiere al estudio de las consecuencias de esas fallas en diferentes niveles del sistema.
Los análisis funcionales son necesarios como entrada para determinar los modos de falla correctos, en todos los niveles del sistema, tanto para FMEA funcional como FMEA por pieza (hardware). Se utiliza un FMEA para estructurar la Mitigación para la reducción de riesgos en función de la reducción de la gravedad del efecto de falla (modo) o en la reducción de la probabilidad de falla o ambos. El FMEA es, en principio, un análisis inductivo completo (lógica directa), sin embargo, la probabilidad de falla solo se puede estimar o reducir mediante la comprensión del mecanismo de falla . Por lo tanto, FMEA puede incluir información sobre las causas de la falla (análisis deductivo) para reducir la posibilidad de que ocurra al eliminar las causas (raíz) identificadas .
El FME(C)A es una herramienta de diseño que se utiliza para analizar sistemáticamente las fallas de los componentes postulados e identificar los efectos resultantes en las operaciones del sistema. El análisis a veces se caracteriza por constar de dos subanálisis, el primero es el análisis de modos y efectos de falla (FMEA) y el segundo, el análisis de criticidad (CA). [3] El desarrollo exitoso de un FMEA requiere que el analista incluya todos los modos de falla significativos para cada elemento o parte contribuyente en el sistema. Los FMEA se pueden realizar a nivel de sistema, subsistema, ensamblaje, subensamblaje o pieza. FMECA _debe ser un documento vivo durante el desarrollo de un diseño de hardware. Debe programarse y completarse al mismo tiempo que el diseño. Si se completa de manera oportuna, el FMECA puede ayudar a guiar las decisiones de diseño. La utilidad del FMECA como herramienta de diseño y en el proceso de toma de decisiones depende de la efectividad y oportunidad con la que se identifiquen los problemas de diseño. La puntualidad es probablemente la consideración más importante. En el caso extremo, el FMECA sería de poco valor para el proceso de decisión de diseño si el análisis se realiza después de construir el hardware. Si bien el FMECA identifica todos los modos de falla de las piezas, su beneficio principal es la identificación temprana de todos los subsistemas críticos y catastróficos o modos de falla del sistema para que puedan eliminarse o minimizarse mediante la modificación del diseño en el punto más temprano del esfuerzo de desarrollo; por lo tanto, el FMECA debe realizarse a nivel del sistema tan pronto como la información preliminar del diseño esté disponible y extenderse a los niveles inferiores a medida que avanza el diseño detallado.