Análisis de las causas fundamentales

En ciencia e ingeniería de confiabilidad , el análisis de causa raíz ( ACR ) es un método de resolución de problemas que se utiliza para identificar las causas raíz de fallas o problemas. ^{[ 1 ]} Se utiliza ampliamente en operaciones de TI , manufactura , telecomunicaciones , control de procesos industriales , análisis de accidentes (por ejemplo, en aviación , ^{[ 2 ]} transporte ferroviario o centrales nucleares ), diagnóstico médico , la industria de la salud (por ejemplo, para epidemiología ). El análisis de causa raíz es una forma de inferencia inductiva (primero se crea una teoría, o raíz , basada en evidencia empírica, o causas ) e inferencia deductiva (se prueba la teoría, es decir, los mecanismos causales subyacentes, con datos empíricos).

El análisis de causa raíz (ACR) se puede descomponer en cuatro pasos:

1. Identifique y describa el problema con claridad.
2. Establezca una cronología desde la situación normal hasta que ocurra el problema.
3. Distinguir entre la causa raíz y otros factores causales (por ejemplo, mediante la correlación de eventos ).
4. Establecer un gráfico causal entre la causa raíz y el problema.

El análisis de causa raíz (RCA) generalmente sirve como insumo para un proceso de remediación en el que se toman medidas correctivas para evitar que el problema se repita. El nombre de este proceso varía según el dominio de aplicación. Según la norma ISO/IEC 31010 , el RCA puede incluir las siguientes técnicas: el método de los cinco porqués , el análisis de modos y efectos de falla (FMEA), el análisis de árbol de fallas , los diagramas de Ishikawa y el análisis de Pareto .

En ciencia e ingeniería, existen fundamentalmente dos maneras de reparar fallos y resolver problemas.

La gestión reactiva consiste en reaccionar rápidamente tras la aparición del problema, tratando los síntomas. Este tipo de gestión se implementa mediante sistemas reactivos, ^{[ 3 ] [ 4 ]} sistemas autoadaptativos, ^{[ 5 ]} sistemas autoorganizados y sistemas adaptativos complejos . El objetivo es reaccionar con rapidez y mitigar los efectos del problema cuanto antes.

La gestión proactiva, por el contrario, consiste en prevenir que surjan problemas. Para ello, se pueden utilizar diversas técnicas, desde buenas prácticas de diseño hasta el análisis detallado de problemas ya ocurridos y la adopción de medidas para evitar que se repitan. La rapidez no es tan importante como la exactitud y la precisión del diagnóstico. El objetivo es abordar la causa real del problema, en lugar de sus efectos.

El análisis de la causa raíz se utiliza con frecuencia en la gestión proactiva para identificar la causa principal de un problema, es decir, el factor determinante. Si bien es habitual referirse a la "causa raíz" en singular, uno o varios factores pueden constituir la (s) causa(s) raíz del problema en estudio.

Un factor se considera la "causa raíz" de un problema si su eliminación impide que este se repita. Por el contrario, un "factor causal" es una acción que contribuye al resultado de un incidente o evento, pero que no es la causa raíz. Si bien la eliminación de un factor causal puede mejorar el resultado, no garantiza que este se repita.

Una excelente manera de visualizar el panorama proactivo/reactivo es considerar el modelo de evaluación de riesgos Bowtie . En el centro del modelo se encuentra el evento o accidente. A la izquierda, se ubican los peligros previstos y las medidas de defensa implementadas para prevenir que dichos peligros causen eventos. Estas medidas de defensa están conformadas por los requisitos regulatorios, los procedimientos aplicables, las barreras físicas y las barreras cibernéticas establecidas para gestionar las operaciones y prevenir eventos. Una excelente manera de utilizar el análisis de causa raíz es evaluar de forma proactiva la efectividad de estas defensas comparando el desempeño real con los requisitos aplicables, identificando las deficiencias de desempeño y subsanándolas para fortalecer dichas defensas. Si ocurre un evento, nos encontramos en el lado derecho del modelo, el lado reactivo, donde el énfasis está en identificar las causas raíz y mitigar el daño.

Imaginemos una investigación sobre una máquina que se detuvo por sobrecarga y se fundió el fusible. ^{[ 6 ]} La investigación muestra que la máquina se sobrecargó porque tenía un cojinete que no estaba siendo lubricado adecuadamente. La investigación continúa y descubre que el mecanismo de lubricación automática tenía una bomba que no bombeaba lo suficiente, de ahí la falta de lubricación. La investigación de la bomba muestra que tiene un eje desgastado. La investigación de la causa del desgaste del eje descubre que no hay un mecanismo adecuado para evitar que la chatarra metálica entre en la bomba; esto permitió que la chatarra entrara en la bomba y la dañara.

La causa aparente del problema es que la chatarra metálica puede contaminar el sistema de lubricación. Solucionar este problema debería evitar que se repita la misma secuencia de eventos. La causa real podría ser un problema de diseño si no existe un filtro que impida que la chatarra metálica entre en el sistema. O, si el filtro está obstruido por falta de inspección rutinaria, entonces la causa real es un problema de mantenimiento.

Comparemos esto con una investigación que no encuentra la causa raíz: reemplazar el fusible, el rodamiento o la bomba de lubricación probablemente permitirá que la máquina vuelva a funcionar durante un tiempo. Sin embargo, existe el riesgo de que el problema simplemente reaparezca hasta que se solucione la causa raíz.

En términos generales, para el equipo de investigación, como el personal de calidad e ingeniería, en lenguaje coloquial, normalmente se necesitan unas 5 preguntas de "por qué" .

El ejemplo anterior no incluye un análisis de costo-beneficio : ¿el costo de reemplazar una o más máquinas supera el costo del tiempo de inactividad hasta que se reemplace el fusible? Esta situación a veces se denomina « el remedio es peor que la enfermedad» . ^{[ 7 ] [ 8 ]}

Como ejemplo no relacionado de las conclusiones que se pueden extraer en ausencia de un análisis de costo-beneficio, consideremos la disyuntiva entre algunos supuestos beneficios de la disminución de la población: a corto plazo habrá menos contribuyentes a los sistemas de pensiones/jubilación; mientras que detener la disminución de la población requerirá impuestos más altos para cubrir el costo de construir más escuelas. Esto puede ayudar a explicar el problema de que el remedio sea peor que la enfermedad. ^{[ 9 ]}

Al considerar los costos del personal que opera la maquinaria, hay que ir más allá de lo financiero. En última instancia, el objetivo es evitar tiempos de inactividad, pero sobre todo prevenir lesiones catastróficas. La prevención comienza con la proactividad.

A pesar de los diferentes enfoques entre las diversas escuelas de análisis de la causa raíz y las particularidades de cada dominio de aplicación, el análisis de la causa raíz generalmente sigue los mismos pasos.

Las descripciones claras de los problemas y los eventos (como las fallas, por ejemplo) son útiles y, por lo general, necesarias para garantizar la correcta ejecución de los análisis de causa raíz. Estas descripciones son la guía principal del análisis de causa raíz, ya que mantienen al equipo enfocado en la investigación y evitan que se desvíen del objetivo.

La mayoría de los RCA comienzan con una sesión de recopilación de información para reunir datos como declaraciones de testigos, la cronología de los hechos y los requisitos aplicables a las operaciones que se estaban llevando a cabo en el momento del incidente. Esta información permite establecer una secuencia de eventos o una línea de tiempo, e identificar las medidas de seguridad que deberían haberlo prevenido (por ejemplo, los requisitos administrativos y las barreras físicas y cibernéticas). También se deben consultar y analizar las bases de datos disponibles (como las de programas de acciones correctivas y de seguridad), así como herramientas de análisis de datos como diagramas de Pareto, mapas de procesos, árboles de fallos y otras herramientas que proporcionan información sobre las deficiencias en el rendimiento. Se pueden utilizar diversas herramientas de análisis de datos, incluidas las de Lean Six Sigma, herramientas de análisis estadístico y otras como la agrupación jerárquica y las soluciones de minería de datos (como la minería de datos basada en la teoría de grafos ). Otra estrategia consiste en comparar la situación bajo investigación con situaciones pasadas almacenadas en bibliotecas de casos, utilizando herramientas de razonamiento basado en casos , que pueden incluir análisis de cambios, análisis comparativo de la línea de tiempo y análisis de tareas.

Tras identificar las medidas de defensa que deberían haber prevenido el incidente o accidente, se puede realizar un análisis de dichas defensas (tradicionalmente denominado Análisis de Barreras ) en todos los casos, incluidas las investigaciones que no son de RCA. Un método consiste en enumerar las defensas en un cuadro o pizarra virtual, y luego examinar la información y los datos recopilados para evaluar la eficacia de cada defensa y detectar deficiencias o fallos en el desempeño, como el incumplimiento de los requisitos administrativos o la elusión de las barreras físicas o cibernéticas. Estas deficiencias iniciales son meros síntomas de causas más profundas. Dichas deficiencias sintomáticas se utilizan para desarrollar líneas de investigación, como se describe a continuación, con el fin de rastrear los síntomas hasta sus puntos de origen (es decir, las causas raíz) mediante un análisis de causa y efecto.

Tras recopilar la información disponible, organizarla en gráficos con cronogramas y otros datos, analizarla y evaluar las posibles causas, se generan preguntas. Estas preguntas se convierten en líneas de investigación para el análisis de causa y efecto. Para evitar que cualquier sesgo del equipo de RCA contamine la investigación, las preguntas deben estar vinculadas a una causa específica o a una conclusión específica del análisis de datos (por ejemplo, diagramas de Pareto , mapas de procesos , árboles de fallos , gráficos de control ) y otras herramientas que proporcionen información sobre las deficiencias en el rendimiento. No deben incluirse preguntas capciosas, preguntas que reflejen un sesgo de confirmación (es decir, preguntas capciosas que induzcan a la respuesta a la hipótesis del equipo de RCA sobre las causas) ni preguntas acusatorias que puedan provocar que quienes participan en la investigación se retiren.

Una vez que se ha desarrollado un conjunto sólido de preguntas de investigación a partir de la evidencia fáctica recopilada, los requisitos aplicables y un análisis de los datos disponibles, estas preguntas pueden presentarse a los expertos en la materia de la organización. Esto da inicio al proceso de análisis de causa y efecto. Una vez que se plantea una pregunta a la organización afectada, su respuesta se utiliza para formular preguntas socráticas de seguimiento . Las preguntas socráticas mantienen la investigación fluyendo hacia los factores causales más profundos hasta que la organización se queda sin respuestas o el último factor causal está fuera de su control. Existen muchas habilidades involucradas en la realización de un análisis de causa y efecto eficaz, incluidas las habilidades de facilitación, las habilidades de comunicación y el cuestionamiento socrático. Cuando se realiza correctamente, esto llevará el análisis de causa raíz hasta las causas raíz más profundas. Una advertencia: el diagrama de Ishikawa o el diagrama de espina de pescado, y el método de los 5 porqués , no son lo suficientemente rigurosos para realizar un análisis de causa raíz. El diagrama de espina de pescado es de la década de 1940 y el método de los 5 porqués es de la década de 1930, y existen métodos mucho más avanzados disponibles. Busque métodos que se hayan desarrollado en este siglo (a partir del año 2000), ya que es más probable que reflejen la nueva dinámica de los entornos laborales sociotécnicos modernos.

La mejor manera de representar gráficamente los resultados de una investigación de RCA es comenzar a completar el gráfico final desde el principio. Este proceso se ha simplificado enormemente con la llegada de las pizarras virtuales. En una sola pizarra virtual, ^{[ 10 ]} se pueden mostrar los cronogramas, las líneas de defensa, el análisis de datos, las preguntas de las líneas de investigación, el análisis de causa y efecto, las causas raíz y el plan de acción correctiva.

Desde una perspectiva de gestión, el análisis de causa raíz (ACR) no está completo sin un plan de acción correctiva integral que aborde las causas raíz, los factores contribuyentes y el alcance de las causas. El plan de acción correctiva debe ser desarrollado por los responsables del problema y no requiere la participación del equipo de ACR, aunque este último es una excelente fuente de orientación para ellos. Las revisiones del alcance de las causas se realizan para determinar la magnitud del daño o impacto que las causas raíz y los factores contribuyentes tuvieron en las personas, los equipos o las instalaciones. Estas revisiones constituyen un punto débil en la gran mayoría de las organizaciones y una de las principales razones por las que los ACR y los planes de acción correctiva no logran prevenir la recurrencia. Asimismo, se debe tener cuidado de evitar planes de acción correctiva que simplemente añadan más requisitos administrativos y más capacitación a la organización. Para evitar esto, utilice la Jerarquía de Controles de Peligros y la Prevención de Errores Lean ^{[ 11 ]} como guías para desarrollar acciones correctivas eficaces con una probabilidad mucho mayor de prevenir la recurrencia.

Tras un periodo predeterminado después de la implementación del plan de acción correctiva, se programa una revisión de efectividad para evaluar la eficacia de dichas acciones. ^{[ 12 ]} Esto requiere especificar un conjunto de métricas o indicadores que se monitorearán antes y después de la implementación de las acciones correctivas, para poder medir su impacto. Si no se alcanzan los resultados deseados, que en la mayoría de los casos consisten en una reducción significativa de la magnitud o frecuencia del evento o problema, entonces se debe reabrir el análisis de causa raíz (ACR) por no haber sido efectivo.

Para que sea efectivo, el análisis de la causa raíz debe realizarse sistemáticamente. Este proceso permite no pasar por alto ningún otro detalle importante. Generalmente se requiere un trabajo en equipo, e idealmente, todas las personas involucradas deberían llegar a la misma conclusión. En los análisis de accidentes aéreos, por ejemplo, las conclusiones de la investigación y las causas raíz identificadas deben estar respaldadas por evidencia documentada. ^{[ 13 ]}

El objetivo del RCA es identificar la causa raíz del problema con la intención de evitar que se repita o empeore. El siguiente paso es implementar acciones correctivas a largo plazo para abordar la causa raíz identificada durante el RCA y asegurar que el problema no vuelva a aparecer. Sin embargo, corregir un problema no forma parte formalmente del RCA; estos son pasos distintos en un proceso de resolución de problemas conocido como gestión de fallas en TI y telecomunicaciones, reparación en ingeniería, remediación en aviación, remediación ambiental en ecología , terapia en medicina , etc.

El análisis de causa raíz se utiliza en muchos ámbitos de aplicación. El RCA se menciona específicamente en el Código de Regulaciones Federales de los Estados Unidos en muchos de sus títulos. Por ejemplo:

1. TÍTULO 10 - ENERGÍA >>> 10CFR Parte 50, Apéndice B, Criterio XVI, "Acciones correctivas" (también adoptado por NQA-1)
   • “Se establecerán medidas para asegurar que las condiciones adversas a la calidad, tales como fallas, mal funcionamiento, deficiencias, materiales y equipos defectuosos e incumplimientos, se identifiquen y corrijan con prontitud.
   • En caso de que se produzcan condiciones significativas que afecten negativamente a la calidad, las medidas deberán garantizar que se determine la causa de dicha condición y que se adopten acciones correctivas para evitar que se repita.
2. TÍTULO 14 - AERONÁUTICA Y ESPACIO >>> 14 CFR Capítulo III, Subcapítulo C, Parte 437, Subparte C, §437.73 Registro de anomalías, informes e implementación de acciones correctivas.
   1. El titular del permiso debe registrar cada anomalía que afecte a un sistema, subsistema, proceso, instalación o equipo de apoyo crítico para la seguridad.
   2. El titular del permiso debe identificar todas las causas fundamentales de cada anomalía e implementar todas las medidas correctivas para cada una de ellas.
3. TÍTULO 21 - ALIMENTOS Y MEDICAMENTOS >>> 21 CFR Subparte J: 21CFR820.100(a) – Acción correctiva/preventiva: (A) Cada fabricante deberá establecer y mantener procedimientos para implementar acciones correctivas y preventivas. Los procedimientos deberán incluir requisitos para:
   1. Investigar la causa de las no conformidades relacionadas con el producto, los procesos y el sistema de calidad;
   2. Identificar las acciones necesarias para corregir y prevenir la recurrencia de productos no conformes y otros problemas de calidad;
   3. Verificar o validar la acción correctiva y preventiva para garantizar que dicha acción sea efectiva y no afecte negativamente al dispositivo terminado;
4. TÍTULO 42 - SALUD PÚBLICA >>> 42 CFR PARTE 488, PROCEDIMIENTOS DE INSPECCIÓN, CERTIFICACIÓN Y APLICACIÓN > Subparte E—Inspección y certificación de centros de atención a largo plazo
   1. §488.61 Procedimientos especiales para la aprobación y reaprobación de programas de trasplante de órganos.
   2. ...Análisis de la causa raíz de las muertes de pacientes y los fallos de los injertos, incluidos los factores que el programa ha identificado como posibles factores causales o contribuyentes de las muertes de pacientes y los fallos de los injertos;

El ejemplo anterior ilustra cómo se puede utilizar el RCA en la fabricación . El RCA también se utiliza habitualmente en el control de procesos industriales , por ejemplo, para controlar la producción de productos químicos ( control de calidad ).

El análisis de causa raíz (RCA) también se utiliza para el análisis de fallas en ingeniería y mantenimiento .

El análisis de la causa raíz se utiliza con frecuencia en TI y telecomunicaciones para detectar las causas fundamentales de problemas graves. Por ejemplo, en el marco de gestión de servicios ITIL , el objetivo de la gestión de incidentes es restablecer un servicio de TI defectuoso lo antes posible (gestión reactiva), mientras que la gestión de problemas se ocupa de resolver definitivamente los problemas recurrentes abordando sus causas raíz (gestión proactiva).

Otro ejemplo es el proceso de gestión de incidentes de seguridad informática , donde el análisis de la causa raíz se utiliza a menudo para investigar las brechas de seguridad. ^{[ 14 ]}

El análisis de causa raíz (RCA) también se utiliza junto con la monitorización de la actividad empresarial y el procesamiento de eventos complejos para analizar fallos en los procesos empresariales .

Su uso en la industria de TI no siempre se puede comparar con su uso en industrias críticas para la seguridad, ya que, por lo general, el uso del RCA en la industria de TI no se apoya en árboles de fallas preexistentes ni en otras especificaciones de diseño. En cambio, una combinación de depuración, detección basada en eventos y sistemas de monitoreo (donde los servicios se modelan individualmente) suele respaldar el análisis. No existen herramientas de capacitación y soporte como la simulación o diferentes manuales de procedimientos detallados para todos los escenarios previstos; en su lugar, se crean a posteriori en función de los problemas considerados "importantes". Como resultado, el análisis a menudo se limita a aquellos elementos que tienen interfaces de monitoreo/observación y no a la función planificada/observada real, centrándose en la verificación de entradas y salidas. De ahí que el dicho "no hay una causa raíz" se haya vuelto común en la industria de TI.

En los ámbitos de la salud y la seguridad , el RCA se utiliza habitualmente en medicina (diagnóstico) y epidemiología (por ejemplo, para identificar el origen de una enfermedad infecciosa), donde los métodos de inferencia causal suelen requerir conocimientos clínicos y estadísticos para comprender la complejidad de los procesos. ^{[ 15 ]}

El RCA se utiliza en ciencias ambientales (por ejemplo, para analizar desastres ambientales), análisis de accidentes (industria de la aviación y ferroviaria) y seguridad y salud ocupacional . ^{[ 16 ]} En la fabricación de dispositivos médicos, ^{[ 17 ]} productos farmacéuticos, ^{[ 18 ]} alimentos, ^{[ 19 ]} y suplementos dietéticos, ^{[ 20 ]} el análisis de la causa raíz es un requisito reglamentario.

El RCA también se utiliza en la gestión del cambio , la gestión de riesgos y el análisis de sistemas .

Sin entrar en las particularidades de problemas específicos, varias condiciones generales pueden hacer que el análisis de causa raíz sea más difícil de lo que parece a primera vista.

En primer lugar, a menudo falta información importante porque, en la práctica, generalmente no es posible supervisar todo y almacenar todos los datos de supervisión durante mucho tiempo.

En segundo lugar, recopilar datos y evidencia, y clasificarlos según una cronología de eventos que conduzca al problema final, puede resultar complejo. En telecomunicaciones, por ejemplo, los sistemas de monitoreo distribuidos suelen gestionar entre un millón y mil millones de eventos por día. Encontrar algunos eventos relevantes en semejante cantidad de eventos irrelevantes es como buscar una aguja en un pajar .

En tercer lugar, puede haber más de una causa raíz para un problema dado, y esta multiplicidad puede dificultar mucho el establecimiento del gráfico causal.

En cuarto lugar, los diagramas causales suelen tener muchos niveles, y el análisis de la causa raíz termina en un nivel que, a ojos del investigador, representa la raíz del problema. Volviendo al ejemplo anterior sobre el control de procesos industriales, una investigación más profunda podría revelar que los procedimientos de mantenimiento de la planta incluían una inspección periódica del subsistema de lubricación cada dos años, mientras que el producto del proveedor actual especificaba un intervalo de seis meses. El cambio de proveedor pudo deberse al deseo de la dirección de ahorrar dinero y a la falta de consulta con el personal de ingeniería sobre las implicaciones del cambio en los procedimientos de mantenimiento. Por lo tanto, si bien la causa raíz mencionada anteriormente podría haber evitado la recurrencia citada, no habría evitado otras fallas, quizás más graves, que afectaran a otras máquinas.

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• "Fundamentos del análisis de la causa raíz"
• Software RCA (Mapa de resolución de problemas, PSMap)
• Sistema Integrado de Resolución de Problemas (IPS) de BlueDragon
• "Herramientas de análisis y monitorización de la causa raíz: una combinación perfecta" por Irene Carrasco
• "Análisis de la causa raíz del Apolo"
• "Mapeo de causas: una explicación visual"
• "Método de análisis de la causa raíz de Sologic"
• "Documento de análisis de la causa raíz del DOE"