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Ánalisis árbol de fallas, qué es y cómo se utiliza

Contenidos temáticos

  1. Antecedentes de los diagramas de árbol
  2. Diagramas analíticos
  3. Árboles de fallas
  4. Análisis de fallas con diagramas de árbol
  5. Principios de construcción
  6. Evalúe el árbol de fallas

Desarrollo del tema

1. Antecedentes de los diagramas de árbol

Los cambios y transformaciones que ocurren en el mundo esta impactando la forma de operar de diversas industrias, el trabajo en escenarios inciertos precisa del uso de herramientas que les permitan identificar fallos con el objetivo de resolverlos y prevenirlos.

Ciertamente, los conocimientos y la experiencia permiten establecer reglas generales, apoyándose en normas y reglamentaciones que se deben cumplir. Pero la seguridad a exigir e implantar en una instalación o en un proceso concreto intrínsecamente peligroso precisa de una evaluación puntual de los riesgos existentes. Esta evaluación, que conocemos como “análisis de riesgos”, nos habrá de permitir identificar los riesgos y evaluarlos cualitativamente y si cabe también cuantitativamente.

Ello no es tarea fácil cuando el riesgo viene determinado por diversidad de factores o de posibles fallos en su mayoría concatenados entre sí. Es imprescindible discernir y considerar todos los fallos significativos para estimar sus consecuencias y la probabilidad de acontecimiento, para finalmente conocer el riesgo de que sucedan determinados accidentes. Y a resultas de ello establecer un programa de mejoras y de control del riesgo.

2. Diagramas analíticos

Para comprender los fundamentos de los árboles de falla, iniciaremos clarificando el concepto de diagramas analíticos, los cuales son representaciones gráficas o ilustraciones de un proyecto o evento. Utilizan el razonamiento deductivo ya que empiezan con un evento general o un evento de resultado y elaboran por las ramas a los eventos específicos causantes que tienen que ocurrir para producir el evento general.

Es así, que usualmente se refiere a los diagramas analíticos como árboles porque su estructura parece la de un árbol, estrecho en lo de arriba con un solo evento y luego echando ramas en el proceso de su desarrollo.

3. Árboles de fallas

Los árboles analíticos negativos o árboles de fallas son herramientas excelentes para localizar y corregir fallas. Pueden usarse para prevenir o identificar fallas antes de que ocurran, pero se usan con más frecuencia para analizar accidentes o como herramientas investigativas para señalar fallas. Al ocurrir un accidente o una falla, se puede identificar la causa raíz del evento negativo.

Se analiza cada evento al hacer la pregunta, “¿Cómo es posible que esto suceda?”. Al contestar esta pregunta, se identifican las causas principales y como se interactúan para producir un evento no deseado. Este proceso de lógica sigue hasta identificar todas las causas posibles.

A lo largo de este proceso, se usa un diagrama de árbol para grabar los eventos identificados. Las ramas del árbol terminan cuando estén completos todos los eventos que resultan en el evento negativo.

Se usan símbolos para representar varios eventos y para describir relaciones:

Símbolos para representar varios eventos y para describir relaciones

El evento ocurrirá si solamente uno o cualquier combinación de los eventos de entrada ocurre. Hay cinco tipos de símbolos para eventos:

Símbolos utilizados para representar un árbol de fallas

4. Análisis de fallas con diagramas de árbol

El análisis del árbol de fallas (en inglés: Fault tree analysis, FTA) consta los pasos siguientes:

  1. Definir el evento superior
  2. Conocer el sistema
  3. Construir el árbol
  4. Validar el árbol
  5. Evaluar el árbol
  6. Considere cambios constructivos
  7. Considere alternativas y recomiende medidas

Algunos de los puntos más relevantes del análisis de fallas con diagramas de árbol son:

Defina el evento superior

Para definir el evento superior, se tiene que identificar el tipo de falla que se va a investigar. Esto podría ser lo que haya sido el resultado final de un incidente, tal como el volcarse un montacargas.

Determine todos los eventos no deseados en la operación de un sistema

Separar esta lista en grupos con características comunes. Varios FTA tal vez sean necesarios para estudiar un sistema completamente. Finalmente, un evento debe establecerse que representa todos los eventos dentro de un grupo. Este evento llega a ser el evento no deseado que se va a estudiar.

Conozca el sistema

Se debe estudiar toda la información disponible sobre el sistema y su ambiente. Puede ser de ayuda un análisis de trabajo para determinar la información necesaria.

Construya el árbol de fallas

Este paso tal vez sea el más fácil porque se usan solamente pocos de los símbolos y la construcción práctica es muy sencilla.

5. Principios de construcción

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 óvalo de restricción para ilustrar una secuencia necesaria de eventos que tienen que suceder para que ocurra un evento.

La estructura fundamental de los diagramas de árbol

Diagrama 1. La estructura fundamental de los diagramas de árbol

El triángulo de transferencia debe usarse muy poco o nunca. Mientras más se usa el triángulo de transferencia, más complicado es el árbol. Por lo tanto, el propósito del árbol es mantener el procedimiento tan sencillo como sea posible.

Además es importante validar el árbol, esto requiere a una persona que sabe mucho del proceso para verificar que el árbol esté completo y exacto.

6. 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:

  • Estudiar 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.
  • Considerar alternativas y recomendar pasos. Este es el último paso en el proceso donde se recomiendan acciones correctivas o medidas alternativas.
  • Beneficios: La ventaja principal de los análisis de árbol de falla son los datos valiosos que producen que permiten evaluar y mejorar la fiabilidad general del sistema. También evalúa la eficiencia y la necesidad de redundancia.
  • Limitación: Una limitación del análisis de árbol de fallas es que el evento no deseado que se está evaluando tiene que ser previsto y todos los factores contribuyentes a la falla tienen que ser anticipados. Este esfuerzo puede llevar mucho tiempo y puede ser costoso. Y finalmente, el éxito en general del proceso depende de la habilidad del analista involucrado.

Recursos didácticos de apoyo