A model based on FMEA and Fuzzy TOPSIS for risk prioritization in industrial processes

Un modelo basado en FMEA y Fuzzy TOPSIS para la priorización de riesgos en procesos industriales

El AMFE es uno de los métodos más utilizados para apoyar el análisis de riesgos en los procesos empresariales. No obstante, este método tiene algunas limitaciones, como el uso de sólo tres criterios de decisión, cuya ponderación no se tiene en cuenta. Con el objetivo de añadir nuevas características al AMFE, algunos estudios lo combinan con métodos de decisión multicriterio. Este estudio propone un modelo basado en FMEA y Fuzzy TOPSIS para apoyar la priorización de riesgos en procesos de producción industrial. Se realizó una aplicación piloto para analizar y priorizar los riesgos de fallos potenciales en un proceso de fusión y fundición de hierro nodular. A partir de la opinión de cuatro expertos de la empresa, se definieron y evaluaron los modos de fallo potenciales. Los expertos también eligieron los criterios y sus respectivas ponderaciones. Los resultados de la aplicación piloto sugieren que "tiempo de desvanecimiento superado" y "composición química fuera de la especificada" deben tratarse con la máxima prioridad. Los resultados de la prueba de análisis de sensibilidad corroboran la relevancia de estos fallos y demuestran el efecto de la variación de la ponderación de los criterios. El modelo propuesto es útil para apoyar la formulación de planes de acción centrados en minimizar o eliminar los fallos prioritarios. Otras contribuciones de este estudio consisten en: considerar el peso de los criterios; permitir el uso de términos lingüísticos para expresar los juicios de los decisores; considerar los costes relacionados con los fallos; y apoyar las decisiones en grupo.

1. INTRODUCCIÓN

Aven & Renn (2009) definen riesgo como "una situación o evento donde algo de valor humano está en juego y el resultado de esta situación es incierto". Por otro lado, la norma NBR ISO 31000 (ABNT, 2018), que establece directrices sobre la gestión de riesgos, conceptualiza el riesgo como "el efecto de la incertidumbre sobre los objetivos". Al sistematizar el conocimiento y analizar la incertidumbre en la consecución de un sistema, se hace posible predecir problemas potenciales, sus causas y consecuencias probables, creando condiciones para clasificar y mitigar los riesgos identificados (Aven, 2011).

En la literatura, se encuentran varias metodologías para apoyar el análisis de riesgos en diferentes contextos, incluyendo procesos industriales, diseño de productos, transporte, entre otros (Tixier et al., 2002). Tixier et al. (2002) identificaron 62 metodologías para la identificación, evaluación y clasificación de riesgos. Este conjunto incluye metodologías basadas en enfoques cualitativos y cuantitativos, así como deterministas y probabilistas. Según Tixier et al. (2002), uno de los métodos más utilizados es el llamado Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE), que permite un análisis cualitativo del riesgo utilizando también puntuaciones representadas por valores deterministas.