Este documento describe el análisis de causa raíz (ACR), una herramienta para identificar las causas fundamentales de fallas recurrentes. Explica que el ACR consta de cuatro etapas: 1) definir el problema, 2) efectuar un análisis del problema usando el ACR, 3) identificar soluciones efectivas, y 4) implementar soluciones. También describe los tres niveles del ACR - físico, humano y latente - y los beneficios de aplicar el ACR, como reducir fallas y costos de mantenimiento

1. CAPITULO 7
Análisis de Causa Raíz
7.1 INTRODUCCIÓN
En muchos casos, se está tan ocupado solventando problemas que no nos
ocupamos de encontrar las causas de los mismos, por lo cuál ellos seguirán
ocurriendo y, nuevamente se estará demasiado ocupado para resolverlos.
A través de los años y con el surgimiento de las nuevas tecnologías, los
procesos productivos pasaron de ser manuales a ser parciales y en algunos
casos totalmente automatizados, los equipos son cada vez más complejos y
más complicados también los sistemas productivos. Por la tanto, localizar el
origen de un fallo se hará un proceso cada vez más y más complejo.
Sin embargo, actualmente se cuenta con distintas herramientas que ayudan a
resolver algunos de los grandes problemas de la industria actual, como por
ejemplo, hallar las causas reales por las cuales ocurre un fallo y atacarlas en
lugar de conformarnos con atacar sus síntomas.
En las próximas páginas se mostrará una herramienta llamada “Análisis de
Causa Raíz” que consta de unos pasos sistemáticos que ayudan a localizar las
causas, orígenes o raíces de los fallos que se estén estudiando y avanzar así
hacia el mejoramiento de los procesos productivos y de la confiabilidad de los
equipos.
7.2 BASES TEORICAS PARA SU APLICACIÓN
¿Qué es Análisis Causa Raíz?.
Es una herramienta utilizada para identificar las causas que originan los fallos o
problemas, las cuáles al ser corregidas evitarán la ocurrencia de los mismos.
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2. Es una técnica de identificación de causas fundamentales que conducen a
fallos o fallos recurrentes. Las causas identificadas son causas lógicas y su
efecto relacionado, es importante mencionar que es un análisis deductivo, el
cuál identifica la relación causal que conduce al sistema, equipo o componente
a un fallo. Se utilizan una gran variedad de técnicas y su selección depende del
tipo de problema, disponibilidad de la data y conocimiento de las técnicas:
análisis causa-efecto, árbol de fallo, diagrama espina de pescado, análisis de
cambio, análisis de barreras y eventos y análisis de factores causales.
7.2.1 Antecedentes del ACR.
Es una aplicación que se inició, en forma sistemática, desde los 70’s y se han
producido mejoras en el tiempo, la última versión es la utilización del ACR
proactivo, que consiste en identificar los fallos antes de que ocurran y tomar
acción antes de que falle el equipo. Sin embargo, no se han producido, ni se
espera que se produzcan cambios sustanciales en la forma de ejecutar la
herramienta, aún cuando pueda sufrir ciertas variaciones por el acoplamiento
con otras metodologías de confiabilidad.
7.3 DÓNDE Y CUANDO SE DEBE APLICAR ACR
En forma proactiva para evitar fallos recurrentes de alto impacto en
costes de operación y mantenimiento.
En forma reactiva para resolver problemas complejos que afectan la
organización.
Equipos/sistemas con un alto coste de mantenimiento correctivo.
Particularmente, si existe una data de fallos de equipos con alto impacto
en costes de mantenimiento o pérdidas de producción.
Análisis de fallos repetitivas de equipos o procesos críticos.
Análisis de errores humanos en el proceso de diseño y aplicación de
procedimientos y de supervisión.
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3. 7.4 BENEFICIOS GENERADOS POR EL ANÁLISIS CAUSA RAÍZ
Reducción del número de incidentes, fallos y desperdicios.
Reducción de gastos y de la producción diferida, asociada a fallos.
Mejoramiento de la confiabilidad, la seguridad y la protección ambiental.
Mejoramiento de la eficiencia, rentabilidad y productividad de los
procesos.
7.5 IMPORTANCIA DEL ACR
Normalmente cuando ocurre un fallo, ésta es percibida porque genera ciertas
manifestaciones o fenómenos de fácil localización (síntomas), no así las
causas de la misma (causa raíz) que, mientras más complicado sea el sistema,
mayor será la dificultad de localizar el origen de dichas causas, pudiendo
atacar las manifestaciones del fallo pero no su origen, lo que se traduce en
potencialidad de ocurrencia de fallos que se harán recurrentes. A continuación
se muestra un pequeño diagrama:
Causa del fallo
(generalmente no obvia).
Síntomas (generalmente
atacados por pensar que ellos
son las causas del fallo).
Figura 1. Diagrama de efectos de fallos
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4. Se puede observar que al no realizar un análisis exhaustivo del fallo y sus
posibles causas, se está perdiendo la oportunidad de aprovechar ésta como un
paso para mejorar en la relación coste-producción-confiabilidad.
Cuando la gente responsable de mantener sus sistemas y procesos
funcionando se hallan tan ocupados que no tienen tiempo para identificar las
verdaderas causas de los problemas, generalmente sólo "aplican presión sobre
la herida" para seguir en movimiento. Cuando se trata de un problema menor,
se dice que se "pone una tirita". Ya cuando se trata de un problema mayor, se
dice que se está aplicando un "torniquete". En una metáfora muy usada en
inglés se dice que andamos tan ocupados extinguiendo fuegos que no
podemos buscar al "tipo de los cerillos”.
Posponer la acción correctiva de la "Causa Raíz" es común. En la presión de la
rutina diaria, los gerentes e ingenieros se hallan con frecuencia imposibilitados
de eliminar el problema de fondo, de manera que puedan dedicarse a atender
los síntomas, para que el negocio se mantenga en marcha y se tenga el dinero
para los sueldos. No tiene caso estar lamentándose al respecto, es
simplemente un hecho, a veces necesario para la salud o supervivencia de la
empresa. El segundo factor que contribuye a retardar la acción respecto a los
problemas de fondo, es que se tratan de problemas generalmente "aceptables
o tolerables". No tiene caso argumentar que no son aceptables, si no lo fueran,
no ocurrirían o serían mucho menos frecuentes.
Se hace necesario crear programas tales como el Análisis de Causa Raíz para
ayudar a recordar que tal vez el programa de mantenimiento preventivo que no
se ejecuta está asociado a la cantidad de fallo que presentan los equipos, esto
a su vez conlleva a que la situación se convierta en una cacería de brujas, cada
quién buscando culpables y evadiendo responsabilidades.
7.6 APLICACIÓN DEL ANÁLISIS CAUSA RAÍZ
La aplicación del análisis de causa raíz consta de cuatro (4) etapas básicas:
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5. Definición del problema.
Efectuar análisis del problema (ACR).
Identificar soluciones efectivas.
Implementar soluciones.
Definición del Problema.
Esta etapa consiste en identificar cuál el problema o situación que se desea
solucionar. A partir de este punto se decide la aplicación o no de la herramienta
ACR en búsqueda de mejoras para el funcionamiento de los equipos o
erradicar problemas complejos que afectan la integridad de la planta y/o la
competitividad del consorcio.
Análisis del Problema.
Esta etapa consta de las fases preliminares y de desarrollo en pleno de la
herramienta. Generalmente, se comienza por un entrenamiento del personal
que participará en el análisis para luego aplicar la herramienta ACR en la
solución del problema previamente definido.
Pasos para la Aplicación del ACR.
El Reliability Center Inc. Desarrolló una metodología de cinco (5) pasos llamada
PROACTTM por sus siglas en inglés:
PReserving Failure Data.
Ordering the Analysis.
Analyzing the Data.
Commucating Findings and Recommendations.
Tracking to Ensure Success.
Recolectar Datos del Fallo (Preserve Failure Data): Este paso consiste en
reunir todos los datos relacionados con el fallo o el problema estudiado. Se
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6. debe asegurar ser lo más objetivo posible y evitar suposiciones, puesto que
sólo se llegará a un resultado real contando con datos confiables.
La data debe ser recolectada, clasificada y analizada cuidadosamente sin
obviar detalles.
Ordenar el Análisis (Order the Análisis): Se debe asegurar que el equipo
destinado a realizar el análisis sea multidisciplinario, conformado por
representantes de cada departamento involucrado con el fin de descartar y
realizar un análisis de puntos de vista o de conclusiones pre-concebidas.
Analizar los Datos (Analyze the Data): En este paso el equipo debe tomar
cada pieza del rompecabezas y ponerla en su lugar, para efectuar esto existen
diversos métodos, sin embargo, aquí se usará el árbol de fallos propuesto por
el RCI (Reliability Center Inc.).
El árbol de fallos promueve un proceso de deducciones lógicas y disciplinadas
que obliga al equipo a trabajar en reversa desde el fallo hasta las causas.
Constantemente se desarrollan hipótesis de cómo un evento puede ser
consecuencia de otro precedente. Cuando todas las posibilidades han sido
identificadas, se debe desarrollar estrategias para verificar si, de hecho, estos
eventos han ocurrido. Para esto es necesario que la información (datos del
fallo) haya sido cuidadosamente tratada. La única herramienta de verificación
que no se debe usar es el convencional sentido común o punto de vista.
Para un mejor desarrollo del análisis de causa raíz, existen dos preguntas
básicas que deben ser realizadas repetidamente hasta que todas las raíces
sean localizadas. Estas preguntas básicas son: a) los ¿Cómo?; y b) los ¿Por
qué?.
Los ¿Cómo? Están relacionados con la forma como puede ocurrir el fallo; los
¿Por qué? Se relacionan con las causas por las cuáles ella ocurre.
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7. (Communacate Findings and Recommendations): Cuando el proceso de
ACR está completado, las soluciones de los fallos parecen aparentes. El
próximo paso es presentar los hallazgos y recomendaciones en una forma que
motive a tomar acciones que corrijan el problema.
En Vías de Asegurar el Éxito (Tracking to Ensure Success): En este punto
se propone realizan los cambios e inversiones necesarias para evitar que el
fallo ocurra nuevamente por la misma causa, eliminando ésta y realizando un
seguimiento para detectar los beneficios obtenidos.
Identificar Soluciones Efectivas.
Esta etapa está íntimamente ligada a los hallazgos y conclusiones obtenidos a
lo largo de la aplicación del ACR al problema estudiado, donde ya localizadas
las causas de fondo se identifican las correcciones que deben realizarse para
asegurar la no ocurrencia del fallo debido a la no presencia de la causa que la
origina.
Implementar Soluciones.
Cuando se realizan las correcciones y se recogen los frutos de la aplicación de
la metodología.
A continuación se muestra un esquema de las etapas del ACR y el orden
correcto de cada una de ellas.
DEFINICION EFECTUAR
DEL ANALISIS DEL
PROBLEMA PROBLEMA (ACR)
IDENTIFICAR
IMPLEMENTAR
SOLUCIONES
SOLUCIONES
EFECTIVAS
Figura 2. Etapas del ACR
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8. 7.7 NIVELES DEL ACR
Mediante la aplicación del ACR en las distintas industrias se han localizado
causas comunes de fallos como lo son concentraciones de esfuerzos,
desalineaciones, metalurgia inadecuada, falta de equipos de inspección, falta
de adiestramiento del personal, etc, las cuáles se agrupan en tres niveles del
ACR.
Raíces Físicas.
En este nivel se reúnen todas aquellas situaciones o manifestaciones de origen
físico que afectan directamente la continuidad operativa de los equipos o
plantas, por ejemplo: flujo mínimo por bloqueo de una tubería, malas
conexiones, repuestos defectuosos, etc. Generalmente en este nivel no se
encontrará la causa raíz del fallo, sino un punto de partida para localizarla.
Raíces Humanas.
Aquí encontraremos todos aquellos errores cometidos por el factor humano y
que inciden directa o indirectamente en la ocurrencia del fallo: instalación
impropia, errores en diseño, no aplicar correctamente los procedimientos
pertinentes, etc, esta es una de las categorías en las que se podría encontrar la
causa raíz de un fallo.
Raíces Latentes. Todos aquellos problemas que aunque nunca hayan
ocurrido, son factibles su ocurrencia. Entre ellos: falta de procedimientos para
arranque o puesta fuera de servicio, personal que realice trabajos de
reparación sin adiestramiento, diseño inadecuado, inapropiados procedimientos
de operación, entre otros.
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9. Figura 3. Niveles del ACR
Para un mejor entendimiento de los niveles del ACR véase (Ejemplo de ACR
de Fallo en el Rodamiento de una Bomba).
7.8 IMPACTO LUEGO DE LA APLICACIÓN DEL ACR
Se han visto casos en los cuáles la realización del ACR en una planta
constituye un punto de partida para el mejoramiento del resto de las plantas y
de toda la empresa, pues las causas raíces de fallos catastróficas descubiertas
en una planta, después de estudios se han encontrado que, generalmente son
las mismas causas de las otras plantas. Por ejemplo: si se descubre que no se
cuenta con procedimientos efectivos de torque en una unidad “X”, posiblemente
se presentará este mismo problema en otras unidades, constituyendo la causa
raíz localizada, quizás, un problema extendido en toda la empresa.
Esto permite que en el futuro no ocurra el mismo fallo en el área, unidad o
planta estudiada ni en ninguna otra, por tal motivo hay quienes llaman al ACR
la herramienta para “Aprender a Aprender”.
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10. EXPERIENCIAS DE LA INDUSTRIA
Durante muchos años las empresas, incluso los más grandes consorcios a
nivel mundial, han arrastrado consigo graves problemas mecánicos recurrentes
u ocasionales en equipos de alto impacto para la producción y/o costes de
mantenimiento. Otro factor que funciona como agravante de este hecho lo
constituye el miedo al cambio o a la implementación de nuevas técnicas por
parte de los directivos y luego de los niveles supervisorios y artesanos, que
empobrecen la amplia gama de oportunidades que se podrían alcanzar. Por lo
tanto, fallos catastróficas seguían ocurriendo, procediendo luego a
reparaciones originando un comportamiento reactivo en cuanto a
mantenimiento se refiere.
El aporte que ha brindado le técnica del Análisis Causa Raíz consiste en
solventar y/o prevenir los fallos catastróficas logrando reducciones sustanciales
en costes totales de mantenimiento, mejoras en los indicadores de producción
y gestión de mantenimiento y mayor valor agregado; por otro lado, reducción
de fallos recurrentes traduciéndose en mayor confiabilidad y disponibilidad
mecánica de los equipos e instalaciones.
A continuación se presentan tres ejemplos claves que muestran los beneficios
que obtienen las empresas al aplicar ACR.
La Empresa ISPAT Inland Steel, presentó un problema
catastrófico durante una rutina de eliminación de escoria cuando un acople del
soporte de lanza se rompió y este cayó estrellándose en el piso. Durante la
aplicación de ACR invirtieron € 30.000, y después de su aplicación estimaron
un retorno de € 1.150.000 por no ocurrir nuevamente este fallo (retorno
aproximadamente 4000%).
La Empresa EASTMAN, recibía muchas quejas por la presencia
de un extraño contaminante verde en elementos rodantes suministrados por
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11. este consorcio. Al decidir hallar la Causa Raíz de esta contaminación,
invirtieron € 2.700 y estimaron un retorno de € 85.000 (aprox. 3.200%).
La refinería LYONDEL-CITGO USA presentó muchos problemas
en la unidad de destilación en vacío (construida para el procesamiento de
crudo proveniente de la faja del Orinoco Venezuela), pues las dos bombas de
succión del fondo de la torre de vacío llegaron a presentar un tiempo medio
entre fallos de ½ fallos/mes, es decir, un (1) fallo cada dos (2) meses debido a
expansión térmica y corrosividad del producto. En la aplicación de ACR se
invirtió € 40.000 con un retorno estimado de € 7.150.000 (aprox. 17.000%).
CONEXIÓN CON OTRAS TÉCNICAS DE MANTENIMIENTO
El mantenimiento y la confiabilidad son áreas donde muchas compañías se
juegan la capacidad competitiva debido a los recursos dedicados al
mantenimiento y al impacto de la confiabilidad en su capacidad para generar
beneficios. La búsqueda de niveles cada vez más altos de desempeño ha
abierto las puertas a la tecnología en esas áreas y a la conexión de distintas
técnicas o herramientas de mantenimiento para el aumento de la confiabilidad:
las decisiones que ayer se tomaban mediante una práctica profesional más o
menos razonada y actualizada, hoy se toman mediante el uso de sofisticadas
herramientas y de complejos sistemas de información.
El creciente mundo de la industria, los equipos cada vez más sofisticados y
complejos y la preocupación por mantener operaciones bajo un ambiente
confiable, han generado que muchas de las herramientas que conocemos se
acoplen entre sí con el fin de obtener el mayor provecho de ellas. Hoy en día, el
Análisis Causa Raíz constituye una herramienta muy versátil que sirve de
apoyo a otras metodologías, generando un programa completo para la
detección, prevención y eliminación de fallos. En la figura se muestra la
integración de varias herramientas de mantenimiento en la cuál el ACR ocupa
un nivel importante.
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12. Análisis de Criticidad
C
C
DETECCION OPORT. PERDIDAS O
O
M
M
Herramientas De • Mantenimiento Centrado U
U
D
D Modelaje Costo - Riesgo en Confiabilidad (Mcc)
ANALISIS N
N
ANALISIS Riesgo Desenpeno
Inspección Basada
CAUSA II
A
A CAUSA en Riesgo (IBR) M.C.C C
C
RAIZ
RAIZ Sistema de inspec.SILCO EN A
A
T
T REVERSA C
C
II
A
A
O
O
N
N
E
E
REDISEÑO PREDICTIVAS PREVENTIVAS CORRECTIVAS DETECTIVAS S
S
OPTIMACION
COSTO
RIESGO
BENEFICIO PUNTO DE REACCION OPTIMO
Figura 4. Integración de herramientas de confiabilidad
En los últimos años los estudios se han orientado hacia la búsqueda de
metodologías integrales o la integración de metodologías ya existentes para
contar con un espectro más amplio de apoyo a los planes de mejoramiento de
la confiabilidad.
Igualmente la última versión del ACR (ACR proactivo) tiene estrecha relación
con la técnica del mantenimiento proactivo ya que consiste en identificar los
fallos antes de que ocurran y tomar acción antes de que falle el equipo,
previniéndose así fallos catastróficas, y realizándose controles continuos u
ocasionales debido al aporte brindado por las prácticas descriptivas.
Algunos profesionales han hallado una forma de conexión entre el
Mantenimiento Productivo Total (TPM) y el Análisis Causa Raíz (ACR), debido
a que anterior a los principios de W. Eduard Deming de TPM las empresas se
contentaban con explorar la calidad del producto terminado en vez de la calidad
del proceso, por lo que de existir un defecto, el producto debía ser reprocesado
con elevados costes para la organización. En algunos casos de aplicación de
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13. ACR como el método de “prueba y error”, en el que cuando ocurre un problema
se va directo a la causa más obvia, en caso de que no sea esa se experimenta
con otra, aquí se estaría utilizando la perspectiva de la “calidad del producto”,
mientras que si se realiza un árbol lógico como el propuesto por el método
PROACTTM se permitiría representar gráficamente la relación entre causa y
efecto, asegurando llegar de una vez a la raíz del problema (criterio de “calidad
del proceso”). Por tanto, existen quienes aseguran que la práctica del ACR
debería más bien considerarse como un sistema disciplinado tipo TPM de ACR:
1) Cuando nuestro "experto" proporciona una solución, confiamos,
hacemos un gasto para aplicar la solución que propuso, y vemos si
funciona. A veces sí funciona, otras no. Esto equivale a la inspección de
calidad a la salida de la planta. ¡Es demasiado tarde si hay un error!
2) Cuando se forman grupos y participan en tormentas de ideas,
estaremos llegando a conclusiones como resultado del consenso de los
participantes. Estamos basándonos en opiniones. Quizás usaron un
proceso formal como el diagrama de esqueleto de pescado, pero no hay
hechos claros que respalden esas opiniones. De nuevo estamos
verificando la calidad del producto al final del proceso, y no durante el
mismo.
3) Cuando los grupos de trabajo usan un proceso disciplinado que
requiere que las hipótesis sean desarrolladas para ver exactamente por
qué ocurrieron las causas, y luego precisa también una verificación para
asegurar si es o no cierto, entonces estamos usando Calidad en el
Proceso, en vez de basarnos en suposiciones y estar expuestos a la
ignorancia
EJEMPLO DE ACR DE FALLA EN EL RODAMIENTO DE UNA BOMBA
Para poder notar que existe un fallo en un rodamiento, tuvo que hacerse
evidente porque se notó que la bomba dejó de suministrar un producto,
entonces deberíamos comenzar el árbol de fallos de la siguiente forma:
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14. Figura 5. Fallo de rodamiento
Luego deberemos recolectar los datos necesarios para el análisis de las
posibles causas del fallo en el rodamiento. Ya estando recolectada la data y
conformado el equipo de trabajo, se deberán formular hipótesis y con los datos
recolectados y la experiencia del grupo multidisciplinario para luego ir
confirmando la posibilidad de que haya sido una o otra causa según las
hipótesis planteadas. En el ejemplo se establecen hipótesis como erosión,
corrosión, fatiga o sobrecarga, entonces para determinar cual de ellas fue la
verdadera causa sencillamente se envía el rodamiento a un laboratorio
metalúrgico, supongamos que la respuesta fue fatiga, entonces el árbol de
fallos continuará así en retrospectiva.
Figura 6.1. Fallo de bomba
Quizás al seguir adelante con la investigación se determine que la causa de la
fatiga es una alta vibración y para ésta a su vez se formulan hipótesis entre las
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15. cuales están desbalanceo, desalineado o resonancia. Así que se la pide al
mecánico que la alineó la última vez que la alinee otra vez para observarlo
como lo hace y se nota que no sabe hacerlo.
Ahora cabría determinar por qué el mecánico no balancea bien la bomba y
nuevamente se desarrollan hipótesis que deberán ser probadas, entre las
cuáles estarían que no hay procedimientos adecuados, que ha tenido un
entrenamiento inadecuado o que las herramientas que utiliza no son las
idóneas para realizar ese trabajo. El árbol de fallos continuará así.
Figura 6.2. Fallo de bomba
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16. Y así se seguiría investigando para determinar cuál de estas tres causas
originó que el mecánico no supiera balancear la bomba, así que, si existen las
herramientas adecuadas y se cuenta con los procedimientos para realizar esa
tarea, ya sabríamos que la causa raíz del problema fue falta de entrenamiento
del mecánico.
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