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Cómo resolver problemas de ingeniería con análisis de causa raíz

Cómo resolver problemas de ingeniería con análisis de causa raíz



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El análisis de la causa raíz nos permite aprovechar los aprendizajes históricos y los problemas pasados ​​para promover nuestros productos en el continuo de la innovación.

Parece que todo siempre está fallando. La parte más difícil de nuestro trabajo como ingenieros no siempre es el proceso de diseño, es el rediseño interminable y la solución de problemas que pueden o no haber sido culpa suya. Constantemente enfrentamos desafíos en nuestros diseños y flujos de trabajo; determinar la causa raíz de un problema puede ser más engorroso que a primera vista.

Lo que puede aparecer primero como la causa raíz puede resultar como otro efecto del problema central. Si continuamos con la ingeniería asumiendo que un problema está mitigado mientras que en realidad no se ha encontrado la causa raíz, las fallas en nuestros diseños pueden persistir y nuestra capacidad de ingeniería se pone en duda.

Prevenir fallas y mejorar nuestra destreza en ingeniería es un aspecto necesario de nuestro trabajo y el análisis adecuado de la causa raíz puede afectar profundamente nuestra capacidad en estas áreas. Sin embargo, aunque el análisis de la causa raíz (RCA) se considera comúnmente como una herramienta posterior a la falla, esto limita su utilidad. Podemos utilizar de manera impactante las herramientas RCA en nuestros diseños de nuevos productos, en el proceso de actualización incremental y para acelerar nuestro proceso de revisión.

Aprender de la causa raíz nos da como ingenieros una cierta capacidad para ver el futuro y prevenir posibles fallas, mejorando así nuestras habilidades de innovación. Los escenarios de uso del análisis de la causa raíz se pueden resumir en estas tres categorías:

  1. Abordar problemas con productos anteriores
  2. Diseño de actualizaciones incrementales
  3. Aprovechando lecciones históricas

En teoría, el análisis de la causa raíz es simple, pero en la práctica, requiere una aptitud experta en sus métodos.

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RCA se define prácticamente como un conjunto de herramientas de resolución de problemas que nos permite a los ingenieros identificar la causa raíz de una falla. Mirando aún más profundamente, las causas raíz son aquellas que resultan en la eliminación total de una secuencia problema-falla, no solo en la mitigación parcial. Para comprender mejor el proceso, debemos seguir los pasos de RCA en un escenario de falla de ingeniería aplicable.

El que del fracaso

El primer paso de cada procedimiento de RCA es identificar el evento o falla que necesitamos investigar. Examinaremos la falla de una máquina de fabricación que se detuvo debido a un fusible quemado. La mitigación fortuita por parte de un ingeniero sería reemplazar el fusible y hacer que la máquina vuelva a funcionar. Esto resuelve una causa, pero no identifica la causa raíz, lo que da como resultado un alto potencial de fallas repetitivas. En este caso, nuestro último fallo que queremos evitar es la parada de la máquina.

Para cualquier problema, podemos determinar la falla final y sentar las bases para RCA preguntando Qué. Ampliando aún más, hacemos esto primero definiendo qué falla debemos prevenir. A continuación, determinamos la suma total de los efectos negativos, lo que aclara el alcance del problema final que debe resolverse. Finalmente, podemos comenzar a desarrollar modos de falla para comenzar una investigación. En el ejemplo de la máquina averiada, este primer modo de fallo está representado por el fusible fundido.

Preguntar por qué encontrar la causa raíz

Después de identificar completamente la falla y el modo de causa inicial a través de la fase Qué, pasamos a la fase Por qué. Preguntar por qué abarca la investigación de las causas de cada modo de falla e instituir un flujo de fallas para rastrear las causas y los efectos hasta la raíz. En este paso, debemos recopilar y organizar todo lo que sabemos sobre un evento determinado. También queremos determinar si hubo otros factores que podrían haber afectado la falla.

Querríamos determinar si la máquina se estaba sobrecalentando si tuviera un ruido inusual, ¿estaba prestando atención el operador? Todas estas inquisiciones nos brindan más respuestas sobre por qué algo pudo haber fallado. También nos ayudan a dirigir nuestro flujo de causalidad por un camino que nos ayudará a encontrar la causa raíz. Saber si la máquina estaba más caliente de lo habitual puede permitirnos investigar si hubo un problema con la lubricación.

¿Cómo es esta la causa?

Los pasos Qué y Por qué construyen un marco lleno de información que nos prepara para encontrar la causa raíz de la máquina averiada. Preguntar cómo reúne nuestros conocimientos para determinar la causa raíz probable.

En este paso, necesitamos secuenciar completamente nuestras fallas en la máquina hasta que no podamos encontrar una causa para nuestro problema más lejano. En el contexto de nuestra máquina rota, rastrearíamos las fallas a través del fusible fundido hasta una lubricación insuficiente, luego a una bomba rota, a un eje desgastado, y finalmente llegaríamos a la conclusión de que las piezas de chatarra se habían metido en la bomba y habían desgastado el eje. .

La solidificación de la causa raíz final sería determinar que la protección insuficiente de la chatarra en la carcasa de la bomba provocó que la chatarra dañara el eje y así sucesivamente. La causa fundamental de la falla de nuestra máquina es solo eso, protección insuficiente contra la chatarra en la carcasa de la bomba.

Al final de este paso, deberíamos quedarnos con una supuesta causa raíz que se verificará en el paso final de nuestro análisis.

Validación de la causa raíz

En este punto, nos sentimos muy bien y creemos que el problema está solucionado. Sin embargo, antes de abordar el problema y comenzar a diseñar soluciones, debemos ampliar nuestra comprensión de la causa raíz para abarcar todos los factores. La causa principal puede ser la entrada de chatarra a la bomba, pero debemos investigar si se trata de un fenómeno natural o si se debe a un error humano, un error de diseño o un error organizativo.

Quizás otra máquina esté operando demasiado cerca de la máquina averiada o quizás el operador humano esté empleando técnicas de fabricación incorrectas. Este paso verifica nuestra "causa raíz" para ayudarnos a determinar cómo abordarla. Si determinamos que otra máquina está funcionando demasiado cerca, simplemente podemos mover la máquina y evitar tener que rediseñar una nueva carcasa de bomba. El paso Causa está destinado a verificar el análisis original y proporcionarnos una comprensión de cómo solucionar el problema.

Mejora sistemática e innovación continua

Comprender y poder aplicar los pasos del análisis de la causa raíz es esencial para poder mejorar nuestros diseños y mejorarnos a nosotros mismos como ingenieros. Cuando combinamos múltiples análisis de causa raíz en un diseño, aumentamos progresivamente su efectividad para llegar lo más cerca posible de las características de diseño óptimas.

Hay otros métodos que podemos implementar en el proceso de diseño que pueden ayudarnos a prevenir fallas en lugar de tener que usar RCA para abordar y rediseñar una falla. Métodos como Abstraction Laddering nos permiten, como ingenieros, definir completamente nuestros objetivos de diseño y crear productos que cumplan con el resultado deseado sin complejidades que puedan conducir al fracaso.

También podemos utilizar algo como un enfoque ágil para el desarrollo de productos que nos permite trabajar de manera efectiva en equipo y ser más efectivos en nuestra producción colectiva. Incluso con estas técnicas, no todas las fallas se pueden prevenir y, por lo tanto, el RCA sigue siendo un aspecto esencial para el conjunto de herramientas del ingeniero.

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Además de las técnicas utilizadas para encontrar la causa raíz, también existen tecnologías muy reales que pueden brindarnos más datos y expandir lo que sabemos. Herramientas como Internet de las cosas, incluidos sensores, sistemas de inteligencia artificial, herramientas de gestión de datos, todas nos brindan más información que hace que encontrar la causa raíz sea mucho más fácil.

Al convertirnos en expertos en RCA y comprender las fallas, nuestras fallas de diseño actuales se aprovechan para equipararlas al éxito futuro, tanto en diseño como en capacidad de ingeniería. En lugar de confiar únicamente en su "intuición" para resolver un problema, este método de análisis aprovecha su intuición en una metodología probada que puede maximizar nuestra capacidad para resolver problemas.

Por último, el seguimiento adecuado de las conclusiones anteriores de la RCA puede aumentar nuestro conocimiento del fracaso, fortaleciendo así nuestra capacidad para contrarrestarlo. Si alguna vez esperamos terminar con el tedio de solucionar y encontrar problemas, entonces tenemos que aprender del fracaso. De lo contrario, estaremos estancados resolviendo los mismos problemas una y otra vez.


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