1

Analiza rodzajów i skutków wad

FMEA

– Failure Mode

and Effects Analysis

Definicje

•

Norma ISO 9000:2000

2

FMEA a systemy zarządzania jakością

• Norma ISO 9001:2000

FMEA a systemy zarządzania jakością

• Norma ISO 9001:2000

3

FMEA a systemy zarządzania jakością

• Norma ISO 9001:2000

Failure

Mode and Effects Analysis

Staramy się im zapobiec...

ale...

czy możemy ich uniknąć?

4

Wady – czy są?

Wady – czy są?

5

Wady – czy są?

Czy trzeba myśleć o błędach?

6

W jaki sposób może

objawić się usterka?

Failure

Mode

and Effects Analysis

Czym to

grozi

?

Failure Mode

and

Effects

Analysis

7

ale...

Czy wzięliśmy pod uwagę wszystkie możliwości?

• Analiza według procedury

– „krok po kroku”!

Failure Mode

and Effects

Analysis

Wyeliminowaliśmy

te dwie usterki.

Teraz projekt jest

idealny!

„Usterki” są nie do uniknięcia, dlatego:

FMEA

to usystematyzowany zbiór działań,

które mają na celu:

• Przewidzenie potencjalnych „czarnych scenariuszy”.

• Wyłonienie spośród nich największych zagrożeń.

• Wypracowanie zdolności do ich przezwyciężania.

• Udokumentowanie powyższego procesu.

Failure Mode and Effects Analysis

8

Historia FMEA

• Lata 40-te – przemysł lotniczy

(

wojska USA;

pierwsze zastosowanie 9.11.1949

)

>

Kolejne lata - szerokie propagowanie metody;

rozwój wspomagania komputerowego

>

Lata 70-te – przemysł samochodowy

(Ford Motor Company)

>

Lata 60-te – program kosmiczny NASA

Dlaczego FMEA?

• wzrost wymagań jakościowych
• nowe prawne ograniczenia

(odpowiedzialność producenta za
wyrób)

• wzrost złożoności wyrobów
• wymagania obniżania kosztów
• krótsze czasy rozwoju wyrobu
• rosnące wymagania zw. z ekologią

9

Kiedy analizować?

• Wykorzystanie FMEA na etapie projektu

umożliwia identyfikację potencjalnych uszkodzeń.

>

FMEA jest metodą przeciwstawiania się słabym

punktom wyrobów / procesów:

zarówno

>

we wczesnej fazie koncepcyjnej

jak i

>

w istniejącym systemie.

oszczędzamy
czas

i zasoby

Rodzaje FMEA

FMEA

Procesu

FMEA Części

FMEA Podsystemu

FMEA Systemu

FMEA Procesu

Produkcji

FMEA Procesu

Montażu

D

esig

n

F

M

EA

P

roce

s

s

F

M

E

A

10

Co analizować?

• FMEA umożliwia analizę każdego

systemu

, jak np.

KONSTRUKCJA

WYRÓB

PROCES

WYTWARZANIA

/MONTAŻU

PROCES

USŁUGOWY

Powiązamia między różnymi

rodzajami FMEA

Klient

Blok sterujący

Zespół

rozdzielacza

Wózek widłowy

Maszyna+serwisant

Tuleja

rozdzielacza

Tuleja

rozdzielacza

ANALIZA KONSTRUKCYJNA FMEA SYSTEMU

ANALIZA KONSTRUKCYJNA FMEA ZESPOŁU

ANALIZA KONSTRUKCYJNA FMEA CZĘŚCI

ANALIZA KONSTRUKCYJAN FMEA WYROBU

ANALIZA FMEA PROCESU

Skutek Błędu

Rodzaj Błędu

Przyczyna Błędu

Skutek Błędu

Rodzaj Błędu

Przyczyna Błędu

Skutek Błędu

Skutek Błędu

Przyczyna Błędu

Skutek Błędu

Rodzaj Błędu

Rodzaj Błędu

Przyczyna Błędu

Przyczyna Błędu

Rodzaj Błędu

Niezadowolony klient

Defekt

systemu

Wada wyrobu

Wada zespołu

Wadliwa część

Błąd wymiaru

geometrycznego

Błąd działań TPM

[Dzięki uprzejmości Sauer-Danfoss Sp. z o.o. Wrocław

]

11

FMEA

Praca zespołowa

Procedura

postępowania

Zespół

interdyscyplinarny

Formularz

FMEA

Narzędzia

Mapa procesu
Ishikawa
Pięć dlaczego (5 Why)
itp..

Metoda FMEA

Zespół FMEA

>

W zespole

powinni znajdować się przynajmniej:



właściciel projektu bądź procesu,



„oponent” – osoba z tego samego poziomu lub ekspert,

który „obrzuci kamieniami” projekt bądź proces,



ekspert w dziedzinie danego projektu bądź procesu.

>

Ważna jest interdyscyplinarność zespołu,

zaangażowanie osób z różnych działów firmy.

>

Zespół powinien wykorzystywać narzędzia wspomagające

rozwiązywanie problemów i pracę zespołową.

>

Pierwszym zadaniem zespołu jest

dokładne określenie przedmiotu analizy.

SCHEMAT
BLOKOWY

12

Procedura postępowania

• Funkcja / wymagania
• Rodzaj wady / uszkodzenia
• Skutek
• Przyczyna
• Cechy krytyczne /

specjalne

• Bieżące kontrole
• Zalecane działania



Wystąpienie



Dotkliwość



Wykrywalność



Liczba Priorytetowa Ryzyka

FORMULARZ FMEA:

Główne składniki FMEA

Przyczyna

Wada

Dotkliwość

Wykrywalność

Wystąpienie

Skutek

13

Główne składniki FMEA

RODZAJ WADY

FUNKCJA

POTENCJALNE

PRZYCZYNY

SKUTKI

Składniki FMEA

– FUNKCJA

• Dla każdego analizowanego elementu należy określić jego funkcję

bądź wymagania przed nim stawiane.

• Funkcja to zamierzony cel (zadanie)

analizowanego elementu wyrobu / procesu.

 W razie istnienia kilku funkcji, należy określić

wszystkie.

 Przy rozpatrywaniu systemu, należy wziąć pod

uwagę funkcje jego podsystemów.

14

Składniki FMEA

– rodzaj wady

• Rodzaj wady można określić

jako anty-funkcję

• Rodzaj wady to sposób w jaki wyrób bądź proces może

zawieść w wypełnianiu pożądanej funkcji / spełnieniu
wymagań

 „W jaki sposób objawia się uszkodzenie ?”

Składniki FMEA

– rodzaj wady

• Należy pamiętać również o wadach,

które mogą się pojawiać tylko w pewnych nietypowych warunkach
eksploatacji

• Należy zadać sobie pytanie:

„czy może się to zdarzyć?”,

a nie - „czy się to zdarzy?”

• Analizie należy poddać wszystkie możliwe rodzaje wad

- również te, których prawdopodobieństwo zaistnienia

wydaje się być małe!

BURZA MÓZGÓW

15

rodzaj wady:

PRZYKŁAD

Wada

WYRÓB

palec

rozdzielacza

zapłonu

PROCES

odlewanie

ciśnieniowe

(palca

rozdzielacza

zapłonu)

URWANE RAMIĘ

PALCA

ROZDZIELACZA

JAMA

SKURCZOWA

Składniki FMEA

– skutek

• Skutek wady to efekt, który będzie

miał miejsce po jej wystąpieniu.

• Zakłada się, że wszystkie ujęte w FMEA skutki

na pewno wystąpią

– po wystąpieniu wady i przy uwzględnieniu

okoliczności jej wystąpienia.

BURZA MÓZGÓW

16

Składniki FMEA

– dotkliwość

• Jest to ocena liczbowa mająca wyrazić

jak poważny dla klienta jest skutek potencjalnej wady.

• Dotkliwość skutków wystąpienia potencjalnej wady ocenia

się najczęściej w skali 1-10.

Mierniki w FMEA

• Jeżeli chodzi o dobór liczb w FMEA

- Nie ma jednej określonej zasady!

• Jeśli typowa skala 10-punktowa nie jest wymagana,

możliwe jest zastosowanie innych skal (np. 5-
punktowych).

• Zdefiniowanie skal ocen to zadanie zespołu.



W przypadku organizacji, najważniejszą sprawą jest

jednomyślność.

Liczby są zawsze ocenami przybliżonymi.



Korzystna jest współpraca z klientami oraz dostawcami.

17

Dotkliwość – dobór liczb

Pkt

Dotkliwość

Opis

1*

Znikoma

Minimalny lub żaden wpływ na klienta

2*

Mała

Drobne niezadowolenie klienta

3*

Mała

Niezadowolenie klienta, ale bez utraty głównej funkcji

4*

Przeciętna

Możliwy zwrot do wytwórcy

5*

Przeciętna

Zdecydowany zwrot do wytwórcy

6

Średnia

Wada prowadząca do naruszenia założonych wymagań

7

Duża

Wada prowadząca do urazu lub innego zagrożenia bezpieczeństwa;
istnieje zabezpieczenie na wypadek jej wystąpienia

8

Bardzo duża

Problem związany z zapewnieniem bezpieczeństwa – utrata funkcji z
możliwością poważnego urazu

9

Katastrofalna

Całkowite uszkodzenie z możliwością poważnego urazu i/lub utraty
życia

10

Katastrofalna

Katastrofalne uszkodzenie z wysokim prawdopodobieństwem utraty
życia

* -

nie są krytyczne ze względów bezpieczeństwa

Składniki FMEA

– klasyfikacja cech

• Dokonanie klasyfikacji służy wyłonieniu tych cech, które będą

wymagały szczególnej uwagi
i nadzorowania.

 CECHY KRYTYCZNE – warunkują bezpieczną

dla użytkownika i otoczenia realizację funkcji.

 CECHY SPECJALNE – wpływają na skuteczną

i efektywną realizację funkcji, warunkującą
satysfakcję klienta.

 CECHY NORMALNE – mogą powodować utrudnienia

w realizacji funkcji lub niespełnienie wymagań użytkownika mających
mniejszą wagę.

18

Składniki FMEA

– przyczyna

• Przyczyna wady to potencjalny powód, który może

zaowocować wystąpieniem danej wady.

ISHIKAWA

5 x WHY

BURZA MÓZGÓW

Składniki FMEA

– wystąpienie

• Wystąpienie to prawdopodobieństwo pojawienia się

potencjalnej przyczyny wady, która zaowocuje daną
wadą podczas zamierzonego czasu życia i użytkowania
wyrobu.

• Ocenia się je najczęściej w skali 1-10.

19

Pkt

Wystąpienie

Opis

FMEA wyrobu / konstrukcji

FMEA procesu

1

Nieprawdopodobne

Niewielka mo

żliwość wystąpienia

wady

Wada prawie wykluczona;

w po

równywalnych procesach nie

wyst

ępuje

2

Bardzo rzadko

Niska mo

żliwość wystąpienia

Proces pod sta

łą kontrolą (Cp>1,33)

3

Rzadko

Niska mo

żliwość wystąpienia

Proces pod sta

łą kontrolą (Cp>1,00)

4

Przeciętnie

Umiarkowana mo

żliwość wystąpienia

Proces porównywalny z podobnymi,

w których wada czasami się

pojawia

ła (Cp<1,00)

5

Przeciętnie

Umiarkowana mo

żliwość wystąpienia

6

Przeciętnie

Mo

żliwa znacząca liczba wad

7

Często

Wysoka mo

żliwość wystąpienia

Proces nie jest pod statystyczn

ą

kontrol

ą

8

Często

Wysoka mo

żliwość wystąpienia

9

Bardzo często

Bardzo wysoka mo

żliwość

wyst

ąpienia

Wady prawie nie da si

ę usunąć

10

Bardzo często

Niemal pewne wyst

ąpienie wielu wad

Wystąpienie – dobór liczb

Składniki FMEA

– bieżące kontrole

• Bieżące kontrole to

mechanizmy zapobiegające
pojawianiu się przyczyn wad
lub wykrywające wady
zanim dotrą one do klienta

20

Składniki FMEA

– bieżące kontrole

• Można wyróżnić trzy kategorie:

 Typ 1 – kontrole zapobiegające lub zmniejszające

prawdopodobieństwo pojawienia się przyczyny wady

 Typ 2 – kontrole wykrywające przyczynę wady

i prowadzące do akcji korekcyjnych

 Typ 3 – kontrole wykrywające wadę zanim produkt dotrze do

klienta

(kolejna operacja / końcowy użytkownik)

Składniki FMEA

– bieżące kontrole

Do bieżących kontroli można zaliczyć na przykład:

 próby na stanowiskach badawczych,

 analizy matematyczne i inżynierskie,

 próby wytrzymałości i/lub niezawodności,

 studia wykonalności,

 badania prototypów,

 analizy komputerowe,

 metody zapobiegania błędom (Poka-Yoke),

 statystyczne sterowanie procesem (SPC).

21

Składniki FMEA

– wykrywalność

• Wykrywalność to ocena prawdopodobieństwa, że

bieżące kontrole wykryją przyczynę wady lub samą
wadę, tak aby nie dotarła ona do klienta.

• Jest to miara zdolności bieżących działań kontrolnych.

• Oceniana najczęściej w skali 1-10.

Wykrywalność

– dobór liczb

Pkt

Prawdopodobieństwo

wykrycia

Opis

1

Prawie absolutne

Prawie pewne, że bieżące kontrole wykryją potencjalną
przyczynę wady / wadę

2

Bardzo duże

B. duża szansa, że bieżące kontrole wykryją potencjalną
przyczynę wady / wadę

3

Duże

Duża szansa, że bieżące kontrole wykryją potencjalną
przyczynę wady / wadę

4

Średnio duże

Średnio duża szansa, że bieżące kontrole wykryją
potencjalną przyczynę wady / wadę

5

Średnie

Średnia szansa, że bieżące kontrole wykryją potencjalną
przyczynę wady / wadę

6

Małe

Mała szansa, że bieżące kontrole wykryją potencjalną
przyczynę wady / wadę

7

Bardzo małe

B. mała szansa, że bieżące kontrole wykryją potencjalną
przyczynę wady / wadę

8

Niewielkie

Niewielka szansa, że bieżące kontrole wykryją potencjalną
przyczynę wady / wadę

9

Znikome

Znikoma szansa, że bieżące kontrole wykryją potencjalną
przyczynę wady / wadę

10

Absolutna pewność
niewykrycia

Bieżące kontrole nie są stosowane lub nie wykryją lub mogą
nie wykryć potencjalnej przyczyny wady / wady

22

DOT – WYS – WYK

PUNKTACJA WYSTĄPIENIE DOTKLIWOŚĆ WYKRYWALNOŚĆ

1

10

Prawie nigdy

Czasami

Często

Niezauważalna

Niezadowolenie

Poważny skutek

Całkowicie

oczywista

Widoczna, ale może

pozostać

niezauważona

Nie do wykrycia

Składniki FMEA

– Liczba Priorytetowa Ryzyka

• LPR to liczba służąca do ustalenia priorytetów wśród pozycji,

które wymagają dodatkowego planowania jakości.

LPR = DOT x WYS x WYK

• 1



LPR



1000

23

FMEA – szacowanie ryzyka

Które ze zidentyfikowanych

„czarnych scenariuszy”
niosą ze sobą największe ryzyko?

Jak ocenić to ryzyko?

• Wysokie LPR

• Wysoka dotkliwość (DOT), szczególnie w połączeniu

z wysokim wystąpieniem (WYS)

 Liczba Krytyczna = DOT x WYS

PARETO

Składniki FMEA

– zalecane działania

• Na pozycje wybrane na etapie szacowania ryzyka należy

skierować działania korekcyjne.

• Miarą skuteczności zalecanego działania korekcyjnego będzie

obniżenie jednej lub wszystkich punktacji:



Dotkliwości (DOT)



Wystąpienia (WYS)



Wykrywalności (WYK)

24

Co dalej?

• Wyznaczenie osoby odpowiedzialnej

za podjęcie zalecanych działań.

• Określenie czasu na zakończenie działań.

• Przeprowadzenie działań.

• Ponowne oszacowanie DOT, WYS i WYK.

• Obliczenie LPR, Liczby Krytycznej, ...

• Dokumentacja powyższych punktów!

>

Ponowne oszacowanie ryzyka

–

Czy wyniki przeprowadzonych działań

są satysfakcjonujące?

Proces FMEA

Proces FMEA

Identyfikacj a

funkcj i

Identyfikacja rodzajów

w ad

Identyfikacja skutków

w ad

Określenie dotkliwości

Identyfikacja możliwych

przyczyn

Określenie w ystąpienia

Identyfikacj a

przyczyny głów nej

Obliczenie Liczby

Krytycznej

Identyfikacj a cech

krytycznych / specj alnych

Identyfikacj a kontroli proj ektu /

procesu

Określenie w ykryw alności

Obliczenie LPR i ocena ryzyka

Działania w celu redukcj i ryzyka

25

Przykład FMEA procesu

test ciśnienia oraz

karty kontrolne

(SPC)

ANLIZA PRZYCZYN I SKUTKÓW WAD

(FMEA PROCESU)

Odpow iedzialny za proces

Rok modelu/pojazdu

Data

Zespół odpow iedzialnych

Rodzaj

potencjalnej

w ady

D
O
T

Potencjalna
przyczyna /

mechanizm w ady

Bieżąca kontrola /

w eryfikacja

konstrukcji

Zalecane

działanie(a)

Wyniki działań

Funkcja
procesu

Wymagania

C
E

W

Y
S

W

Y
K

L
P
R

Odpow iedzialny

i data

zakończenia

Podjęte

działania

D
O
T

W

Y
S

W

Y
K

L
P
R

Potencjalne skutki

w ady

Numer FMEA

Strona

/

Sporządził

Data FMEA (org.)

(popraw ki)

Pozycja

1234

02.03.98

T.Kowalski (lider) - BiR 320 29 88, E.Mądro (protokolant) - Produk. 320 78 43, B. Komorowski - Jakość 320 77 86, I. Waszkowski - Serw. 320 45
93, T. Dymkowski - Inżynier. 320 99 44

1

T.Kowalski (lider) - BiR 320 29 88,

8x.03.02

1

Czop końcowy, cylinder

Ireneusz Borkowski - Gł. technolog

8x.07.14

199x/Lion

1.
Zespaw anie
czopu
końcow ego z
cylindrem

(zapew nić
szczelność
cylindra)

1. części nie
zespaw ane

1.1. odrzucenie po
teście ciśnienia

2. w adliw y
spaw

2.1 odrzucenie po
teście ciśnienia

8

8

10

2

3

3

1

2

2

16

48

60

Analiza

doskonalenia

procesu
toczenia

czopu

DOE oraz

dobranie

parametrów

Wprow adzenie

kontroli

ostatecznej na

operacji

montażu

J. Maślanka

01.02.98

J. Jenerał

25.01.98

J. Jenerał

25.01.98

określono

kluczow e
czynniki i

ich

w artości

w drożono

operację

kontroli

8

2

1

16

8

2

1

16

3. w adliw y
spaw

3.1 niskie ciśnienie,
opadanie drzw i

Średnica czopu

poniżej

specyfiakcji

parametry

spaw ania poza

specyfikacją

parametry

spaw ania poza

specyfikacją

test ciśnienia oraz

karty kontrolne

(SPC)

test ciśnienia oraz

karty kontrolne

(SPC)

zmniej-

szono

zmien-
ność o

20%

8

1

1

8