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Ingeniería forense: la búsqueda de la causa raíz

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En el día a día se producen fallos o accidentes que interfieren en la vida de las personas. La tipología es muy diversa, desde la caída de un sistema eléctrico que provoque el retraso de un tren, al desplome de un edificio por un colapso en su estructura. Tanto en un caso como en otro, resulta necesario conocer cuál es la causa que ha provocado dicho fallo para tratar, en la medida de lo posible, que no vuelva a producirse.

La búsqueda de esta causa raíz constituye una de la principales funciones en la que trabajan los profesionales que ejercen la ingeniería forense. El estudio se extiende a campos de investigación tan dispares como la caracterización de los materiales y su comportamiento, la fiabilidad de los componentes de una instalación o el correcto diseño y fabricación de un producto.

Por lo general, estos estudios quedan plasmados en los informes periciales preparados por los expertos forenses, para su posterior utilización en una gran variedad de ámbitos como el de las aseguradoras, para el esclarecimiento de un accidente automovilístico o el fallo catastrófico de un equipo automático; en la industria, para mejorar la calidad de un producto o determinar el malfuncionamiento de un sistema; o en el ámbito legal, para la resolución de conflictos civiles o mercantiles tanto en juicios como arbitrajes. Estos son solo algunos de los ejemplos de aplicación de la ingeniería forense, pero no se debe perder de vista el nexo común a todos ellos: la obtención de la causa raíz para la resolución del problema y/o evitar que se repita, estableciendo así las posibles responsabilidades que puedan derivarse.

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La cuestión inmediata a plantear sería ¿por qué resulta tan importante llegar a establecer esa causa raíz? En cualquier investigación se debe alcanzar un equilibrio entre la excelencia del resultado final y los medios o recursos puestos a disposición de la ejecución del proyecto, de manera que este resulte viable desde el punto de vista técnico y económico. Por ejemplo, para analizar la rotura de una barra de metal a la que claramente se le ha aplicado un sobreesfuerzo a tracción, puede no considerarse necesario verificar mediante un ensayo de torsión su comportamiento ante esta acción. La realización de un análisis causa raíz permite enfocarse en la causa o causas más probables de un fallo, centrando el trabajo a efectuar para subsanar dicho fallo y ahorrando así tiempo y dinero.

Una vez que se ha justificado la idoneidad de enfocar el trabajo, el siguiente paso consiste en decantarse por el método de análisis que mejor se adapte a la problemática sobre la que versa el informe forense a realizar. Para ello se debe tener en cuenta si se quiere un análisis cualitativo o cuantitativo, la complejidad del método y del problema a investigar, las personas de las que disponemos y sus cualificaciones y experiencia, el tiempo del que se dispone para obtener una conclusión y/o solución, etc.

En el caso del método HazOp (Hazard and Operability) o en castellano AFO (Análisis Funcional de Operatividad), se trata de una herramienta de análisis cualitativo, por lo que resulta de gran importancia la composición del equipo humano que va a llevar a cabo el estudio. En su inicio se utilizó en la industria química y se aplica principalmente en procesos de una alta complejidad. Su objetivo es detectar en esos procesos productivos cuando se pueden dar situaciones inseguras para las personas que están trabajando en ellos y en el caso de plantas de nueva construcción, predecir esas fuentes de potencial inseguridad. Las claves del HazOp vienen determinadas por los nudos, que son puntos que se identifican con facilidad dentro del proceso; las desviaciones, que se producen en esos nudos establecidos; y las palabras guía, que sirven para orientar el análisis de esas desviaciones. El éxito de las sesiones HazOp depende en gran medida de la información de partida, pudiendo llegarse a conclusiones erróneas si esta información es incompleta o incorrecta.

Una forma gráfica de buscar la resolución a un problema la proporciona el diagrama de Ishikawa, también conocido como diagrama causa-efecto o diagrama de espina de pez, entre otros. La cabeza del pez representa el efecto o problema y del cuerpo del mismo salen las espinas o ramas que simbolizan las causas principales. A partir de ellas parten otras ramificaciones que visualizan las causas secundarias hasta localizar la que supone la raíz del problema objeto de investigación. Se aplica a múltiples ámbitos no solo relacionados con la manufactura de equipos o sistemas.

Para agrupar de un modo óptimo las distintas causas y categorizar las espinas principales resulta habitual utilizar el método de las 5 Ms: mano de obra, medio ambiente, materia prima, método de trabajo y maquinaria de equipo. En la mano de obra se tiene en cuenta el fallo humano. El medio ambiente engloba todo el entorno que afecta al proceso. En cuanto a la materia prima, se considera de importancia conocer la trazabilidad y el cumplimiento de los estándares de calidad fijados, entre otros factores. Otro aspecto que caracteriza un proyecto es el modo en que se hacen las cosas o lo que se denomina método de trabajo, pudiendo surgir problemas por utilizar una programación inadecuada o una secuencia de instrucciones que no sea eficiente, por poner algún ejemplo. La quinta M, la que se ha asignado a la maquinaria, tiene como finalidad observar los parámetros que la configuran, las entradas y salidas que intervienen en el proceso, entre otros puntos de interés. De esta manera se obtiene una imagen global de todos los factores que pueden influir en el proceso a optimizar.

Por último, también se puede utilizar, de forma independiente o asociada al método Ishikawa, el método de los 5 WHY. Este método sirve para afinar cuáles son las causas relevantes de un fallo y no dispersar el análisis a realizar. Se considera que llegando a la quinta iteración se ha alcanzado un nivel de detalle suficiente para acotar la causa raíz, de ahí su nombre, pero se harán tantas iteraciones como se considere necesario. Con estas preguntas se pueden obtener las causas secundarias que constituirían las ramificaciones de las espinas del pescado. Los que critican este sistema aducen que es básico y que los resultados dependen en gran medida del criterio de las personas involucradas en el grupo de análisis, extrayéndose causas diferentes para una misma problemática que pueden no llevar a la raíz real de la misma. Para evitar rodeos innecesarios o falsas soluciones, se recomienda verificar cada una de las respuestas. Del mismo modo, conviene aplicar expresiones matemáticas como las operaciones lógicas, que ayuden a validar el resultado obtenido.

Una herramienta que utiliza las operaciones lógicas es el Fault Tree Analysis (FTA) o Análisis del Árbol de Fallo en su traducción al castellano. Aunque su origen proviene de un laboratorio para evaluar un sistema dentro de la industria armamentística, su uso se ha extendido a muchos otros sectores, principalmente a las áreas de fiabilidad y seguridad. Su función radica en la obtención de la causa raíz que ha provocado un determinado evento o ayudar en la prevención de que ocurra, aunque desde una perspectiva probabilística, es decir, se obtiene la probabilidad de que un evento suceda o la probabilidad de que sea una determinada causa la que lo haya producido. Se caracteriza por tener una jerarquía de arriba hacia abajo, como un árbol, de forma que los elementos que conforman cada nivel, sean causas o resultados, puedan compararse. Para su diseño se apoya en símbolos que identifican eventos, puertas y transferencias, relacionándolos entre sí. Para su simplificación se puede centrar cada análisis en un evento principal, sobre el que se procede a investigar las causas que han provocado ese resultado.

Existe la opción de combinar el método previo con el Problem Analysis (PA) o Análisis del Problema, para el que se formulan una serie de preguntas como qué, dónde, cuánto, cuándo, cómo, etc., a las que se contesta con un ocurre, no ocurre o puede ocurrir. Una vez que se han completado las respuestas, pueden contabilizarse asignándoles un porcentaje del 100% a lo que ocurre, un 0% a lo que no y un 50% a aquellos eventos que tienen cierta probabilidad de ocurrencia. Cuantificando dichos porcentajes, se consigue obtener un cálculo estadístico de cuáles son las causas más probables que han desembocado en el fallo.

Otro método para obtener la probabilidad de que ocurra un suceso y que puede integrarse con el anterior es el Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) o Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE), traducido al castellano. En sus inicios fue implementado para ser utilizado en el ejército, sin embargo, hoy en día, se emplea en una gran variedad de ámbitos. Lo más representativo es la aplicación de tres índices con los que se valoran todos los fallos que pueden tener lugar, aplicándoles un valor entre el 1 y el 10. Estos índices se conocen como S o nivel de severidad, que pondera la gravedad de los efectos que se derivan del fallo, siendo el 10 el de mayor gravedad; O o nivel de incidencia, que estima la probabilidad de que se produzca el fallo, siendo el 10 el de mayor probabilidad; y D o nivel de detección, que valora la facilidad para que el fallo sea detectado, siendo el 10 el más difícil de detectar. Multiplicando estos índices se obtiene el Número de Prioridad de Riesgo (NPR) para cada uno de los modos de fallo y con ello se puede elaborar un ranking de mayor a menor importancia de los mismos. La metodología ha evolucionado añadiéndole la valoración de la criticidad del fallo, pasando a ser el modelo FMECA o AMFEC, para precisar si se necesitan implementar medidas correctoras.

El poner en marcha las medidas correctoras no siempre es consecuencia de que el fallo haya ocurrido, sino que puede tener un carácter preventivo, predictivo o incluso de optimización de un proceso. En esta última línea de trabajo se enfoca el sistema de mejora continua conocido como ciclo PDCA, Plan Do Check Act, o ciclo de Deming, cuya traducción al castellano sería Planificar, Hacer, Verificar, Actuar. Han aparecido variantes a este ciclo como son el PDSA, donde se cambia la C de Check o Verificar por la S de Study o Estudiar, o el PDCL, sustituyendo la A de Act o Actuar por la L de Learn o Aprender.

En la fase de planificación, común a todas las variantes, se suele seguir la siguiente secuencia: en primer lugar se señala cual es el problema que se quiere solucionar u optimizar, a continuación se establece la causa raíz o causas raíz del mismo, para terminar decidiendo cual es el plan de acción a ejecutar para eliminar esa causa que suscita el problema. El segundo paso de esta secuencia constituye la clave para sentar las bases del posterior trabajo a desarrollar, por lo que adquiere una gran relevancia acertar a la hora de escoger cual es el método a aplicar en función de la problemática planteada o la conveniencia de utilizar más de uno.

Tal y como se indicaba previamente, no existe un método que sea más óptimo que el resto, si no que depende de muchos factores para decantarse por cual es aquel que mejor se adapta en cada caso. Para determinar el método idóneo no cabe lugar a dudas del papel fundamental que juegan en estos análisis la experiencia y el buen hacer de los profesionales que los llevan a cabo.

Por otro lado parece evidente la necesidad de contar con equipos multidisciplinares para dar distintas opiniones y conseguir una visión más global del problema. Contando con la herramienta Brainstorming o tormenta de ideas se aportan datos y sugerencias que son de gran utilidad para alimentar a cualquiera de los métodos anteriores. Con ello se persigue que la información sea lo más fiable y completa posible, dado que un error en los datos de partida puede llevar a soluciones ineficientes o inadecuadas o incluso a que generen nuevos problemas.

Recapitulando, la importancia de poner en práctica el análisis de la causa raíz se basa en la necesidad de optimizar la resolución del fallo o problema que deriva de esa causa, empleando de un mejor modo los recursos disponibles y ahorrando tiempo y dinero.

Con este objetivo resulta clave escoger el método de análisis adecuado y crear un equipo humano multidisciplinar para obtener la información de manera clara y precisa, evitando que conduzca a soluciones erróneas.

Los ingenieros forenses son profesionales que tienen en el estudio de la causa raíz una de sus principales actividades. Esta práctica les permite no solo resolver problemas que hayan sucedido en el pasado, sino prevenir que ocurran en el futuro y constituye una herramienta de gran utilidad en la optimización de la productividad, de ahí el gran valor de aplicar esta técnica.

Elsa Lafuente Martínez

Autor: Elsa Lafuente Martínez

Ingeniera Industrial por la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación de la Universidad de Cantabria; con intensificación en Organización Industrial. Cuenta con experiencia de más de dos años en entornos industriales de manufactura en sectores como la automoción, electrodomésticos, energía nuclear y energía eólica. Además tiene experiencia de más de tres años en consultoría técnica para proyectos relacionados con energías renovables y colaborando en la preparación de informes periciales dentro del área Ingeniería Forense de ALTRAN. También cuenta con experiencia en Contract Management.

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