FMEA – Failure Mode and Effects Analysis
(Analýzy možností vzniku vad a jejich příčin a následků)
Proč je FMEA vyžadována?
•
Rostou požadavky zákazníků na jakost a spolehlivost
•
Roste počet a složitost jednotlivých dílů
•
Prohlubuje se dělba práce pří vývoji a výrobě
•
Zkracují se doby na vývoj a zkoušení
•
Roste tlak na snižování nákladů a racionalizaci
•
Mění se právní okolí
Základní přednosti FMEA
Řeší problémy spojené s procesem konstrukce a výroby
•
Preventivně
•
Systematicky
•
Komplexně
•
Týmově
•
S přiměřenými náklady
Přednosti FMEA pro zákazníka a dodavatele
•
Technické
- zlepšený produkt
- optimalizace procesu
•
Organizační
- lepší součinnost
- systematická řešení
- prevence místo následných oprav
- cílevědomé využívání zdrojů
•
Psychologické
- vědomí společné odpovědnosti
- lepší komunikace a spolupráce
•
Obchodní
- nenahraditelnost dodavatele
- méně paralelních dodavatelů
- společné zkušenosti, společná cíl
Druhy FMEA
FMEA konstrukce
Zkoumá možná selhání daného systému (nebo jeho části) a vychází přitom z funkcí
systému.
FMEA procesu (výrobní)
Zkoumá možné vady během procesu výroby a montáže, tj. zkoumá praktickou
realizovatelnost konstrukčního řešení.
FMEA výrobku (nakupovaných dílů)
Zkoumá současně konstrukci i výrobní proces jakost celek. Bývá většinou iniciována,
řízena a koordinována zákazníkem.
V různých oblastech lidské činnosti:
•
FMEA ekologická
•
FMEA investiční
•
FMEA organizační
•
FMEA zásobování
Doporučené statistické metody
•
Statistických nástrojů
-
grafy a diagramy
-
histogramy
-
záznamníky a formuláře
-
analýza příčin a následků (Ishikawův diagram)
-
Paretova analýza
-
Regresní a korelační analýza
-
SPC – Statistická regulace procesů
•
Způsobilost měřidel
•
Metoda QFD (Quality Function Deployment)
•
Metoda Design Review
•
Metoda DOE (Design of Experiments)
•
Využití výpočetní techniky
•
Využití týmové práce
Předpoklady úspěchu práce týmu
•
Vedení firmy vyžaduje a podporuje metodu FMEA
•
Ve firmě jsou jasně definována pravidla pro týmovou práci formou závazného
dokumentu (směrnice)
•
Členové týmu jsou vyškoleni a ovládají metodu týmové práce, metodu FMEA a
statistické metody
•
Členové týmu jsou zainteresováni na výsledku řešení
•
Členové týmu musí být dobře seznámeni s výrobkem
•
Ne příliš početný tým
•
Optimální frekvence schůzek týmu
Možnosti optimalizace FMEA
•
Školení zaměstnanců
•
Standardizace postupů
•
Správa dat a nasazení výpočetní techniky
METODA FMEA
Řadí se k základním preventivním metodám managementu jakosti a je důležitou součástí
přezkoumání návrhu. Je založena na týmové analýze možností vzniku vad u posuzovaného
návrhu, ohodnocení jejich rizika a návrhu a realizaci preventivních opatření vedoucích
k zlepšení jakosti návrhu. Zkušenosti ukazují, že pomocí této metody lze odhalit 70-90%
možných neshod.
Používání metody FMEA představuje systémový přístup k prevenci nejakosti, který vede ke
snížení ztrát vyvolaných nízkou jakostí výrobků, ke zkrácení doby řešení vývojových prací,
ke snížení počtu změn ve fázi realizace a k účelnému využívání zdrojů.
Výsledky aplikace metody FMEA vytvářejí velice cennou informační databázi o výrobku,
využitelnou pro
podobné výrobky, a jsou významným podkladem pro zpracování či
upřesnění plánu jakosti a důležitou součástí kontrolního systému v oblasti tvorby návrhy.
Používání metody FMEA je doporučováno normami ISO souboru 9000 a stále častěji je
požadováno zákazníky. Náklady na provedení analýzy FMEA jsou minimální a jsou
vyváženy jistotou, že bylo učiněno vše pro bezproblémovou realizaci konstrukčního nebo
technologického návrhu. Kromě těchto uvedených předností metody FMEA je potřeba
samostatně zdůraznit
její
výrazný psychologický efekt,
který spočívá v posílení
spoluodpovědnosti širšího okruhu pracovníků za navrhovaný výrobek či proces a ve zlepšené
komunikaci mezi jednotlivými útvary.
Metoda FMEA se používá zejména pro nové, nebo inovované výrobky nebo procesy, avšak
lze ji aplikovat i na současné výrobky a procesy. V případě analýzy nových výrobků či
procesů by měla být zahájena dostatečně včas a opakovaně by měla být prováděna v dalších
fázích vývoje a při jakýchkoli změnách návrhu.
V týmu FMEA by měli mít své zastoupení zaměstnanci vývoje, konstrukce, technologie,
výroby, zkušeben, útvaru řízení jakosti, servisu, své místo však v něm rovněž mají zástupci
ekonomického útvaru, zásobování a zákaznické sféry (obvykle to bývají zaměstnanci
marketingu). Složení týmu může být prakticky stejné jak pro FMEA návrhu výrobku, tak pro
FMEA procesu. Pro efektivní práci týmu se doporučuje metodické a organizační řízení práce
týmu zkušeným moderátorem.
Každá analýza FMEA probíhá ve čtyřech etapách:
a) analýza současného stavu
b) hodnocení současného stavu
c) návrh preventivních opatření
d) hodnocení stavu po provedení preventivních opatření
Průběh analýzy FMEA se průběžně zaznamenává do formuláře FMEA, jehož součástí je
podrobná hlavička, v níž jsou specifikovány základní údaje o analyzovaném konstrukčním či
technologickém návrhu, odpovědných pracovnicích a času provedení.
FMEA návrhu výrobku
Pomocí návrhu výrobku se zajišťuje co nejúplnější zkoumání návrhu výrobku s cílem odhalit
již v etapě návrhu veškeré nedostatky, které by předkládaný návrh mohl mít, a ještě před
schválením návrhu realizovat opatření, která by tyto nedostatky odstranila.
Analýza současného stavu začíná tím, že pracovník odpovědný za návrh všechny členy týmu
podrobně seznámí s požadavky zákazníka a s navrhovaným řešením, s jednotlivými díly
výrobku a s jejich základními charakteristikami a funkcemi.
Tým FMEA postupně u jednotlivých součástí analyzuje všechny možné vady (neshody), které
by mohly v průběhu plánovaného života výrobku nastat. Možné vady se přitom popisují jako
fyzikální jevy a je k nim potřeba zařadit i takové vady, které mohou vzniknout pouze za
určitých zvláštních podmínek provozu. U jednotlivých možných vad tým dále analyzuje
všechny možné následky vad a všechny možné příčiny, kterými mohou být jednotlivé vady
vyvolány. Vzhledem k tomu, že jde o analýzu návrhu výrobku, je potřeba příslušné příčiny
hledat v navrhovaném řešení.
V první fázi hodnocení současného stavu tým nejprve analyzuje kontrolní postupy, které
jsou používány k ověření vhodnosti navrhovaného řešení (matematické či fyzikální
modelování, testování, prototypové zkoušky atd.)
Vlastní hodnocení možných vad se zaměřuje na tři hlediska, která se hodnotí bodovou
stupnicí 1 až 10:
•
očekávaný výskyt vady
•
význam vady
•
odhalitelnost vady
V případě očekávaného výskytu vady tým hodnotí technické možnosti vzniku vady vyvolané
určitou příčinou v průběhu doby plánovaného života výrobku nebo dílu. V případě významu
vady se hodnotí
nejzávažnější následek vady a v případě odhalitelnosti vady příslušné
hodnocení vychází z posouzení účinnosti kontrolních postupů, používaných k posouzení
návrhu.
Po stanovení všech tří bodových hodnot se pro každou vadu vyvolanou určitou příčinou
vypočte integrované kritérium, tzv. rizikové číslo, které představuje součin příslušných
bodových hodnocení jednotlivých kritérií a slouží k vyčlenění nejrizikovějších možných vad
(vad s nejvyššími hodnotami rizikového čísla). U skupiny nejrizikovějších možných vad
členové týmu zpracovávají návrh preventivních opatření, která by jejich riziko snížila. Tato
opatření by prioritně měla být zaměřena na snížení pravděpodobnosti výskytu vady, mohou
však být rovněž směrována ke snížení významu vady nebo zvýšení pravděpodobnosti jejího
odhalení. Návrh opatření je předložen odpovědnému vedoucímu (vedoucímu konstrukce) ke
schválení, přidělení odpovědnosti za realizaci a stanovení příslušných termínů.
Při hodnocení stavu po realizaci opatření stejný tým opětovně hodnotí riziko jednotlivých
možných vad, na které byla příslušná opatření zaměřena. Posouzení změn příslušných hodnot
umožňuje hodnotit účinnost provedených opatření. Na základě nově stanovených hodnot
rizikových čísel lze stanovit nové pořadí možných vad podle míry jejich rizika a případně
navrhnout další opatření.
FMEA návrhu procesu
FMEA procesu se obvykle provádí před zahájením výroby nových či inovovaných výrobků
nebo při změnách technologického postupu a obvykle následuje po FMEA návrhu výrobku,
na kterou navazuje a využívá jejích výsledků.
Postup při analýze FMEA procesu je podobný jako při FMEA návrhu výrobku (používá se i
prakticky stejný formulář) s tím rozdílem, že příčiny možných vad výrobku tentokrát tým
nehledá v navrhovaném řešení, u něhož se již předpokládá splnění záměru, ale v navrhovaném
technologickém postupu.
U FMEA procesu tým postupně analyzuje jednotlivé dílčí operace procesu s cílem
identifikovat všechny možné vady, které u výrobku mohou na daných operacích vzniknout, a
možná selhání procesu. V dalším kroku tým FMEA analyzuje všechny možné následky a
příčiny těchto možných vad či selhání.
Po analýze běžných a navrhovaných kontrolních opatření používaných v procesu pro odhalení
vad tým hodnotí očekávaný výskyt, význam a pravděpodobnost odhalení. V případě
očekávaného výskytu vady se posuzuje pravděpodobnost, že v průběhu operace vzniknou
výrobky s danou možnou vadou. K odhadu této pravděpodobnosti se v případě statisticky
zvládnutých procesů vychází ze způsobilosti procesu. Při posuzování odhalitelnosti vady tým
posuzuje účinnost kontrolních opatření odhalit výskyt možné vady nebo její příčiny předtím,
než výrobek nebo součást opustí místo výroby nebo montáže.
Po výpočtu rizikových čísel tým pro vady s nejvyššími hodnotami rizikového čísla navrhne
preventivní opatření. Přednost by měla mít opatření snižující pravděpodobnost výskytu vad.
Častým opatřením v této oblasti je zavedení statistické regulace a pravidelné vyhodnocení
způsobilosti procesu. Soubor doporučených opatření tým předkládá odpovědnému vedoucímu
ke schválení, přidělení odpovědnosti a stanovení termínu realizace.
Po provedení opatření tým FMEA znovu hodnotí riziko těch vad, na které byla opatření
zaměřena. Zjištěné hodnoty umožňují posoudit účinnost jednotlivých opatření a případně
opětovně vyčlenit možné vady s vysokou mírou rizika.
QFD
(ENHANCED QUALITY FUNCTION DEPLOYMENT)
Aby se požadavky zákazníka v průběhu plánovacího procesu neztratily nebo nezkreslily,
používá se během celého plánovacího procesu QFD. Aby byly požadavky zákazníka
promítnuty do výrobku, je provedena integrace QFD s dalšími nástroji jakosti.
QFD bylo vyvinuto pro odstranění těchto problémů:
•
zanedbání požadavků zákazníka
•
zanedbání konkurence
•
koncentrace na každou jednotlivou specifikaci v izolaci
•
různé interpretace specifikací
•
nedostatečná strukturalizace
•
ztráta informací
•
nedostatečná vazba na předchozí rozhodnutí
Základním nástrojem QFD pro plánování nového výrobku je DŮM JAKOSTI
Jde o první matici ze série matic. Jako u všech matic, řádky představují vstupy a sloupce
výstupy. Vstupy jsou hlasy zákazníka.
Pokoj 1
Obsahuje hlas zákazníka v jeho jazyce. Hlas je subjektivní, kvantitativní a netechnický. Při
vývoji nového výrobku je důležité, aby tým přeložil tyto potřeby do podnikového jazyka,
který je kvantitativní a technický.
Pokoj 2
Zde se provádí překlad.
Pokoj 3
Zde se vyjasňuje vzájemná závislost mezi 1 a 2, čímž se eliminuje chybný překlad. Tým zde
zlepšuje přesnost překladu. Tyto první 3 pokoje představují základ pro plánování jakosti
výrobku. Pro dosažení zlepšení návrhu nového produktu (převahy nad konkurencí) se
používají pokoje 4 a 5.
Pokoj 4
Zde se provádí konkurenční srovnání z pohledu zákazníka
Pokoj 5
Technické srovnání za použití standardních testů. Typicky se srovnávají 3 výrobky – náš a 2
konkurenční. Jestliže srovnání není dostupné (výrobek je úplně nový), ohodnotí se existující
plnění potřeb zákazníka.
Pokoj 6
Nebo také střecha, vyjadřuje konflikt zájmů. V tomto pokoji se zkoumají všechny páry
specifikací s ohledem na interference nebo zesílení (synergie). To umožňuje včasnou
identifikaci interakcí mezi specifikacemi, což umožňuje předejít konfliktu zájmů.
Pokoj 7
Zde se vyjadřuje váha (důležitost) každého požadavku. Pokud jsou 2 požadavky důležité a
složité a pokoj 6 ukáže interakci, je jim věnována při vývoji největší pozornost.
Pokoj 8
Je konečným objektem celého domu jakosti. Provádíme zde kvantifikaci požadavků na nový
produkt. Na základě pokoje 5 tým odvozuje hodnoty požadavků na nový – lepší produkt.
Charakteristika potřeb zákazníka
Charakteristika potřeb pomáhá týmu koncentrovat pozornost na oblasti, které zajistí vyšší
konkurenceschopnost. Charakteristiku provádíme dvěma způsoby:
•
Kano diagram (Kanova charakteristika)
•
Důležitost (váha)
Kanova charakteristika
Kano rozlišuje 3 základní typy potřeb:
a) nutné (implicitně očekávané)
b) lineární uspokojení
c) potěšení
Data pro Kanovu analýzu se získávají z dotazníků, které jsou předloženy zákazníkům.
Potřeby jsou formulovány dvěma způsoby:
Pozitivně – když vám kopírka vezme 1 arch papíru, jak se cítíte?
Negativně – když vám kopírka nevezme žádný papír nebo více papírů, jak se cítíte?
Pro obě verze otázek je 5 voleb odpovědí:
1) jsem rád, když je to takhle
2) Tak to musí být
3) Jsem neutrální
4) Když to tak nejde, mohu to přežít
5) Nemám to rád
Interpretace se provádí následovně (viz tabulka)
negativní
pozitivní
legenda
1
2
3
4
5
D = potěšení
1
Q
D
D
D
L
M = nutné
2
R
I
I
I
M
3
R
I
I
I
M
I = indiferentní (neutrální)
4
R
I
I
I
M
Q = neurčitý výsledek (nevhodná otázka)
5
R
R
R
R
Q
R = vrátit se (špatná data)
L = lineární spokojenost
Odpověď na pozitivní otázku je 2). Odpověď na negativní otázku je 5).
Kanova charakteristika se píše do řádku k potřebám v pokoji č. 1
Důležitost (váha)
Existuje mnoho metod a způsobů stanovení váhy, např. zákazník má 3 volby:
1) Velmi důležitý
9
2) Důležitý
3
3) Méně důležitý
1
Váhy se opět připisují do řádků v pokoji 1, jako průměr všech odpovědí.
Download

FMEA,QFD.pdf