Analiza przyczyn i
skutków wad
(FMEA – Failure Mode and
Effects Analysis)
Przesłanki opracowania
metody FMEA
Badania prowadzone w przedsiębiorstwach
wykazały, że:
• ok. 75% wszystkich błędów ma swoje
korzenie w fazie przygotowania produkcji
i ich wykrywalność w tej fazie jest
niewielka
• ok. 80% błędów ujawnia się dopiero w
czasie produkcji i jej kontroli oraz w
czasie eksploatacji
Zastosowanie
• Systematyczne i kompleksowe
wychwytywanie i unikanie potencjalnych
błędów w konstrukcji wyrobów,
planowaniu, produkowaniu wyrobów i w
innych procesach przedsiębiorstwa
• FMEA wykorzystuje się na etapie
projektowania nowego wyrobu/procesu lub
w momencie jego doskonalenia, przy
zapobieganiu i niwelowaniu skutków wad
jakie mogą wystąpić w wyrobie/procesie.
Istota FMEA
• oszacowanie ryzyka pojawienia się w
wyrobie/procesie niezgodności (wad, błędów)
• ocena znaczenia (konsekwencji) niezgodności
• zidentyfikowanie przyczyn niedoskonałości
(ocena możliwości ich wczesnego wykrywania)
• zaproponowanie, na tej podstawie, rozwiązań
prewencyjnych lub korygujących z
uwzględnieniem krytyczności wad/błędów
Cele FMEA
• konsekwentne i trwałe eliminowanie wad
wyrobu lub procesu poprzez rozpoznawanie
rzeczywistych przyczyn ich powstawania,
identyfikację i stosowanie odpowiednich
środków (działań) zapobiegawczych
• unikanie wystąpienia rozpoznanych, jak
również jeszcze nieznanych wad w nowych
wyrobach i procesach poprzez
wykorzystanie wiedzy i doświadczeń z już
przeprowadzonych analiz
Warunki efektywnej
analizy
• poparcie kierownictwa dla FMEA jako
narzędzia zapewnienia jakości
• praca grupowa przy prowadzeniu
analizy FMEA
• odpowiednio przeszkoleni i
umotywowani pracownicy
przeprowadzający FMEA
• kompleksowość stosowania FMEA
(łącznie z innymi metodami)
Rodzaje metody FMEA
• FMEA wyrobu/konstrukcji – wg zasady
„zrobić dobrze za pierwszym razem”
• FMEA procesu – dla produkowania
zgodnie z wymaganiami
FMEA wyrobu/konstrukcji
Uzyskanie, już podczas wstępnych prac projektowych, informacji o
silnych i słabych punktach wyrobu w celu wprowadzenia, jeszcze
przed podjęciem właściwych prac konstrukcyjnych, zmian
koncepcyjnych.
Metoda FMEA wyrobu/konstrukcji pozwala:
• określić ryzyko uszkodzeń i awarii mogących wystąpić w wyrobie
• wyznaczyć te punkty wyrobu, które stanowią jego czułe miejsca
• określić sposoby i środki niezbędne do usunięcia słabych punktów
wyrobu
• zebrać niezbędne informacje wspomagające planowanie
dokładnych
i sprawnych programów testowych oraz rozwojowych, a także
pozwalające wyeliminować zbędne, kosztowne badania
• stworzyć listę potencjalnych stanów uszkodzeń uszeregowanych
wg
ich wpływu na klienta
FMEA wyrobu/konstrukcji
Wady wyrobu lub konstrukcji mogą
dotyczyć:
• funkcji, które wyrób ma realizować
• niezawodności wyrobu w czasie
eksploatacji
• łatwości obsługi przez użytkownika
• łatwości naprawy w przypadku
uszkodzenia
• technologii konstrukcji
FMEA procesu
Rozpoznanie czynników, które mogą utrudniać
spełnienie wymagań zawartych w specyfikacji
konstrukcji lub dezorganizować przebieg
procesu.
Czynniki te mogą być związane z:
• metodami i parametrami procesów
• środkami pomiarowo-kontrolnymi
• maszynami i urządzeniami
• warunkami użytkowania
• wpływami otoczenia
FMEA procesu
Metoda FMEA procesu pozwala w bardzo wczesnym
stadium (jeszcze na etapie planowania procesu),
z odpowiednim wyprzedzeniem czasowym:
• zdecydować o przydatności procesu
• wykryć słabe punkty i problemy, jakie mogą wystąpić
podczas procesu
• zastosować odpowiednie środki eliminujące słabe
punkty procesu lub zapobiegające ich wystąpieniu
• stworzyć listę zagrożeń występujących w trakcie
procesu uszeregowanych wg ich wpływu na jakość
wyrobu
Zalety FMEA
• zwiększenie efektywności działań na rzecz poprawy jakości (metoda FMEA
ma działanie ex ante),
• poprawa jakości wyrobu/procesu
• lepsze dostosowanie się do wymagań klienta,
• kreowanie atmosfery współpracy w firmie (integracja zespołów ludzkich
przy wspólnym rozwiązywaniu problemów),
• osiągnięcie funkcjonalności procesu,
• poprawa efektywności i bezpieczeństwa procesu,
• wzrost wydajności i obniżenie kosztów produkcji,
• zmniejszenie kosztów niezgodności (zmniejszenie liczby braków i
reklamacji),
• definiowanie ryzyka (istotne w kontekście odpowiedzialności za wyrób),
• powstanie banku danych, który umożliwia uporządkowanie problemów i
dokonanie kompleksowych analiz niezbędnych do realizacji podstawowych
funkcji przedsiębiorstwa,
• wzrost wiedzy fachowej (świadomości) uczestników,
• określenie skutecznych metod podejmowania działań korygujących i
zapobiegawczych,
• uniwersalność i elastyczność.
Wady FMEA
• kontrowersyjność przy przypisywaniu
liczb S, D i P,
• konieczność posiadania obszernych
informacji o analizowanym obiekcie,
aby właściwie (obiektywnie)
oszacować wskaźniki S, D i P,
• pracochłonność i czasochłonność,
• kosztowność.
Etapy
1. Czynności wstępne (powołanie członków zespołu, wybór i
zdefiniowanie obiektu badań).
2. Dekompozycja wyrobu/procesu.
3. Analiza potencjalnych błędów.
4. Analiza skutków błędów.
5. Analiza przyczyn błędów.
6. Wyznaczenie wskaźników:
P– ryzyko wystąpienia błędu
S – znaczenie błędu
D – możliwość wykrycia błędu
7. Wyznaczenie liczby priorytetowej ryzyka:C = PxSxD.
8. Ustalenie rankingu błędów.
9. Wyselekcjonowanie błędów krytycznych.
10. Zaplanowanie i podjęcie działań zapobiegawczych.
11. Nadzorowanie skuteczności wprowadzonych działań
prewencyjnych
Wskazówki do przyjmowania
liczby P
Wystąpienie
FMEA wyrobu / konstrukcji
R
Częstość występowania wady
Nieprawdopodobne
Wystąpienie wady jest nieprawdopodobne
1
Mniej niż 1 / 1 000 000
Bardzo rzadko
Zdarza się stosunkowo mało wad
2
1 na 20 000
Rzadko
Zdarza się stosunkowo mało wad
3
1 na 4 000
Przeciętnie
Wada zdarza się sporadycznie co jakiś czas
4–6
1 na 1 000
1 na 400
1 na 80
Często
Wada powtarza się cyklicznie
7–8
1 na 40
1 na 20
Bardzo często
Wady prawie nie da się uniknąć
9–10
1 na 8
1 na 2
Wskazówki do przyjmowania liczby D
Wskazówki do przyjmowania liczby S
Znaczenie wady dla klienta
Z
Bardzo małe
Skutek minimalny, klient nic nie zauważa, wada nie ma jakiegokolwiek
wpływu na warunki użytkowania wyrobu
1
Małe
Skutek minimalny, powodujący nieznaczne utrudnienia, Zauważalne
może być umiarkowane pogorszenie właściwości wyrobu
2-3
Przeciętne
Wada wywołuje ograniczone niezadowolenie i powodujący małe
utrudnienia. Wyrób nie zaspokaja potrzeb lub jest źródłem
uciążliwości. Użytkownik dostrzega mankamenty wyrobu
4-6
Duże
Pojawia się niezadowolenia klienta. Koszt naprawy nieznane
7-8
Bardzo duże
Duże niezadowolenie klienta, koszty naprawy wysokie z powodu
zepsucia całości lub podzespołu.
9
Bardzo duże
Znaczenie wady jest bardzo duże, zagraża bezpieczeństwu
użytkownika lub narusza przepisy prawa
10
ELEMENT,
CZĘŚĆ
WADA
SKUTKI
WADY
PRZYCZYNA
WADY
P S
D
C
DZIAŁANIA
NAPRAWCZE
Jednostka systemowa
System
nie
ładuje się
Komputer
nie działa
Niewłaściwy
program
systemowy
3
1
0
9
27
0
Wymiana
programu
Monitor
Niewłaści
we
kolory
Zielony
niedostępny
Niewłaściwa
karta grafiki
2
3
2
12
Sprawdzenie
karty i
wymiana
Klawiatura
Blokuje
się
Niemożliwe
przekazywanie
danych
Niewłaściwe
podłączenie
4
2
5
40
Test
klawiatury
sprawdzenie,
podłączenia
Drukarka
Błędy w
wydruku
Wydruk nie
daje się
odczytać
Uszkodzenie
sterownika
6
3
3
54
Wymiana
sterownika