FMEA
Fehler
Möglichkeits
und Einfluss
Analyse
Failure
Mode
and Effects
Analysis
Mikuláš Koukolský
Škoda Auto, GQA
Doc. Ing. Jaroslav Machan
Škoda Auto, TC
3.12.2010
Tento materiál vznikl jako součást projektu In-TECH 2,
který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a
státním rozpočtem ČR.
FMEA
FMEA
= Failure Mode and Effects Analysis
= Fehler Möglichkeits und Einfluss Analyse
= Analýza moţností vzniku vad a jejich následků
FMEA - zásadou je vady odhalit včas a předejít jim za
vynaložení minimálních nákladů.
Je to nejekonomičtější forma redukce rizika a prevence moţných vad.
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Metody k realizaci poţadavků zákazníka
- Dotazníkové metody, QFD
- Klinická studie, skupinová diskuze
Metody k úspoře nákladů
- DFMAS
- Statistický výpočet tolerance
Metody k zamezení chyb
- FMEA – K
- FMEA – P
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Zařazení v procesu vzniku výrobku
SOP
cca -12 měsíců
Zajištění kvality, opatření, metody
Výběr
Výběr
Hlasité myšlení
Hlasité myšlení
QFD
Plán metod
Definice opatření
Výběr
DFMAS
Výběr
K-FMEA
Poslední definice opatřeník podnik. prostř.
Poslední definice opatření
vztahující se k výrobku
Výběr
Koncept - RPS
Výběr
a příprava
P-FMEA
Poslední hrubá analýza tolerance
Statistický výpočet tolerance
Podpůrné metody: metody podle Kepner-Tregoeho, strom analýzy chyb, TRIZ,
Design of Experiments, spolehlivost / trvanlivost
Metody k realizaci poţadavků zákazníka
Metody k úspoře nákladů
Podpůrné metody. Podle potřeby mohou být
aplikovány v celém PVV.
Metody k zamezení chyb
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Zařazení v procesu vzniku výrobku
SOP
cca -12 měsíců
Zajištění kvality, opatření, metody
Výběr
Výběr
Hlasité myšlení
Hlasité myšlení
QFD
Plán metod
Definice opatření
Výběr
DFMAS
Výběr
K-FMEA
Poslední definice opatřeník podnik. prostř.
Poslední definice opatření
vztahující se k výrobku
Výběr
Koncept - RPS
Výběr
a příprava
P-FMEA
Poslední hrubá analýza tolerance
Statistický výpočet tolerance
Podpůrné metody: metody podle Kepner-Tregoeho, strom analýzy chyb, TRIZ,
Design of Experiments, spolehlivost / trvanlivost
Metody k realizaci poţadavků zákazníka
Metody k úspoře nákladů
Podpůrné metody. Podle potřeby mohou být
aplikovány v celém PVV.
Metody k zamezení chyb
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Historie FMEA
• Letectví po 1. sv. válce
• Lety do vesmíru
• NASA - projekty Apollo
• 60. léta
Použití FMEA
Nástroj k analýze chyb:
• Vývoj a optimalizace výrobků
• Plánování výroby a procesů
• Letecký, automobilový a jaderný průmysl
• Součást systémů zajištění kvality
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Apollo 1
plánovaný start - únor 1967
Katastrofa – 27.1.1967
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Apollo 11
21. července 1969
“Zde Basis Tranquilitatis, orel přistál".
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Zákony
Proč FMEA?
Normy
Ständige Verbesserung des Qualitätsmanagementsystems
Verantwortung
der Leitung
Ručení za výrobek
Bezpečnost výrobku
Management
der Mittel
Messung, Analyse
Verbesserung
Produkt
ProduktRealisierung
Eingabe
Produkt
DIN EN ISO 9001:2000
FMEA
Name der FMEA
Airbag Golf A4
Datum letzte Änderung
FMEA-Typ
FMEA-Status
Fahrerairbag, Lenkrad Standard
Gegenstand der FMEA
23.04.01
Konstruktion
Vorläufig
Verantwortlicher Bereich
Bearbeiter/Bearbeiterin
Betroffene Bereiche
Attribute
VW FE Herr Muster
FMEA-Moderator Kulle Meyer
FMEA Team:
Schmidt, Meyer, Schulze, Kaufmann,
Funktion
pot.
Fehler
pot. Folge D Ursache
aktuelle
A1 B1 E1 RPZ empf.
Maßnahm
1
Maßnah
e
men
zu
erledigen
durch
getroffene A2 B2 E2 RPZ2 Stand
Maßnahm.
[%]
Hospodárnost
Směrnice
Kostenfaktor
je Fehler
1000
Je früher die QE-Methoden
systematisch ansetzen, um
so wirkungsvoller sind sie
100
10
0
Entwicklung
VDA 6.1
1
Planung
Serie
Feld
Garance, odvolávka
Ztráta zákazníka
QS 9000
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Vynaloţené prostředky (cena %)
Náklady na změny
100%
FMEA
– Konstrukčně
orientovaná
FMEA
– Konstruk?n?
orientovaná
FMEA
FMEA––Procesně
Procesn?orientovaná
orientovaná
Projekt X
Projekt X+1
45%
Projekt X+2
30%
20%
0
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
čas
FMEA
Výchozí situace v podniku
Počet technických změn během vznikání výrobku
Poţadovaný průběh a průběh obvykle se vyskytující v praxi
Obvyklá
praxe
Cíl
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Chyba
=
plýtvání!!!
Zamezení chyby
=
Úspora nákladů
+
spokojenost zákazníků
Růst zisku!
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Cíle FMEA
FMEA podporuje následující podnikové cíle:
• zvyšování spolehlivosti výrobků
• minimalizace rizik a nákladů spojených se zárukou
• bezporuchové náběhy sériové výroby
• plnění termínových plánů
• hospodárnější výroba
• lepší sluţby
• lepší interní komunikace
• rozvoj know-how
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Zdroj informací pro další obdobné výrobky/procesy.
Maximální efekt s minimálními náklady.
Nejpraktičtější pro nové výrobky a procesy (nejen).
Je třeba ji zahájit včas a provádět opakovaně.
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Moţné důvody k provedení FMEA
Další kritéria pro aktualizaci
• Nový vývoj výrobků
existujících FMEA jsou:
• Vyrobitelnost
• Zkušenosti z pole
• Důležitost z hlediska bezpečnosti
• 8D-Report atd.
• Komplexnost
• Nasazení nových zařízení, strojů nebo nářadí
• Nové výrobní místo nebo přenesení výroby
• Nové podmínky nasazení stávajících výrobků
• Vysoký podíl zmetků u podobných výrobků
• Montovatelnost
• Rizika pro životní prostředí/ pracovní riziko
• Změna výrobku
• Změna procesu
• Změněné podmínky nasazení
• Nedostatečná způsobilost procesu
• Omezená možnost testování
• Garanční a kulanční náklady
• Provozní náklady
• Komfort
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Pouţívají se zejména dva druhy FMEA:
Konstrukční FMEA
(návrhu výrobku)
– pro analýzu výrobků,
jejich částí a prvků
Procesní FMEA (procesu)
– pro analýzu procesů,
v nichž vznikají výrobky
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Systémová FMEA výrobku a procesu
Je zaloţena na stejných principech jako FMEA návrhu
výrobku nebo procesu, s tím rozdílem, ţe při analýze
současného stavu se důsledně uplatňuje systémový
přístup.Výrobek nebo proces se chápe jako systém
skládající se z prvků na různých úrovních a u těchto prvků
se analyzují jejich funkce. Moţné vady, jejich důsledky a
příčiny se pak analyzují jako selhání těchto funkcí.
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Systémová analýza (krok 1)
systém
účinek
subsystém
příčina
konstrukční
celek
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
konstrukční
díl
FMEA
Struktura FMEA
Systémová FMEA
Znak
Potenciál. Potenciál. Potenciál.
systému
chyba
následek
příčina
Konstrukční FMEA
Znak
funkce
nebo
prvku
Potenciál. Potenciál. Potenciál.
chyba
následek příčina
Zlepšení konstrukce
nebo systémového
konceptu
Procesní FMEA
Znak
Potenciál. Potenciál. Potenciál.
pracovní
chyba
následek příčina
operace
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
nebo
Odstranění
příčiny v
procesu
FMEA
Souvislost mezi typy FMEA
Na příkladu naklápěcího loţiska vpředu
Funkce dílu
Funkce systému
Systémová
FMEA
Znaky
Následek
závad
Závada
Příčina závady
Ţádná
bezpečnost provozu
Nedostatečné
brzdění
Vysoké opotřebení
brzd. obloţení
Následek
závad
Závada
Příčina závady
Nedostatečné
brzdění
Vysoké opotřebení
brzd. obloţení
Pevnost materiálu
n.i.O.
Následek
závad
Závada
Příčina závad
Pevnost materiálu
n.i.O.
Teplota při tvrzení
n.i.O.
Konstrukční FMEA
Procesní FMEA
Vysoké opotřebení
brzd. obloţení
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
výpadek
nějaké
funkce
možná
Kauzální řetězec
chyba
následek
příčina
příčina
příčina
Market.
Konstr.
Prototyp
chybný výpočet
tvrdosti materiálu
následek
Zkouška
Plánování
Zvýšené opotřebení obložení
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
následek
Výroba
u
zákazníka
ZÁKAZNÍK
Nedostatečné brzdění
FMEA
Časový plán
PD
KE *
K
DE
P-uvolnění
Ukončení
K
Provádění FMEA
B-uvolnění
Ukončení
Realizace opatření
Začátek nalézání
témat
produktové
FMEA
Ukončení
nalézání témat
produktové
FMEA
Legenda:
K
Koncernová grémia
K
Ukončení všech
týmových zasedání
pro produktovou
FMEA vč. definice
opatření
Značky PSK
Konstruktivní
opatření všech
produktových
FMEA byla
realizována
Ukončení všech
kontrolních
opatření z
produktové
FMEA**
Produktový management značek
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
E-uvolnění
Ukončení
PVS
0S
BMG**
K
Harmonogram
vozů
Produktová
FMEA
* Před milníkem KE se
provádí sledování rizik funkcí a
konceptů.
** Pro konstrukční díly
podléhající povinnosti
schválení konstrukčního
vzorku se musí kontrolní
opatření z produktové FMEA
uzavřít do milníku BMG
(schválení konstrukčního
vzorku).
Klíčové obsahy v koncernové rovině
FMEA
Preventivní analýzy a analýzy FMEA
(časová osa pořizování dat)
Premisa: Pořizování všech datových zdrojů
předchůdci (A5, SK25)
PA
DKM
Zkušenosti
z vývoje
B-Freigabe
P-Freigabe
Stavba zkuš. desky
simulace HIL
SoFa
WiFa
OS
PVS
EVP
EWP
Pilotní hala
KAF
Předsérie
Ověřovací jízdy
SOP
0-km
A-závady
KB, PDI
Feld
AGOS, QUASI-FI,
QAS, telefoní anketa
Uţivatelská
bezpečnost
Stavba prototypů
Letní / zimní zkoušky
Laboratorní zkoušky
aktuální projekt (SK37)
PA
DKM
P-uvolnění
B-uvolnění
PVS
OS
FMEA
další relevantní koncepty, orientace na stavební díl / systém
PQ35, PQ24, VW45, VWN35
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
KAF
SOP
0-km
pole
FMEA
FMEA v projektu
Definice / Definition: Fáze plánování
Fáze plánování:
(Příprava, Organizace, ...)
D
začíná bezprostředně po příkazu provést FMEA.
Zahrnuje analýzu projektu včetně stanovení
priorit jednotlivých témat
Krok 1: Strukturová analýza
Krok 2: Funkční analýza
A
Analýza / Analyse:
Kroky následují
postupně, Krok 1 a 2 mohou být
zpracovány paralelně
Krok 3: Analýza chyb
Krok 4: Analýza opatření
(vč. stávajících,ukončených opatření)
Nutnost jednat
Krok 5: Optimalizace (zapracovat nová opatření)
Mnoţina opatření / Maβnahmeentscheidung:
M
Stanovení opatření a postupů
NE
U
Zhodnocení nasazených opatření
(vč. Prokázání účinnosti ukončených opatření)
Uvolnění
K
= Stanovení opatření a postupů
ANO
Komunikace
(prezentování a komunikace
→ přenos vědomostí)
Bez uvolnění
Uplatnění / Umsetzung:
Realizace a zhodnocení
Komunikace / Kommunikation:
Prezentace a komunikace opatření a výsledků
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Při sestavování týmu FMEA je důleţité, aby v něm byly zastoupeny různé
kompetence. Tým se skládá ze tří skupin.
V
Osoba odpovědná za produkt (zodpovídá za funkci produktu, systém, nebo konstrukční díly) Úkoly:
Definice / vymezení systému, přejímka FMEA
E
V
Experti: vývojář, konstruktér, technik odpovědný za
zkoušky, plánovač, příp. zástupce výroby, zákaznických
sluţeb, logistiky, dodavatele atd.
Úkoly: spolupráce při předávání informací o
závislostech systému, zpracování opatření
M
V
Specialista metodik/moderátor
Úkoly: koordinace/podpora při
plánování FMEA, provedení a přejímka
V
E
M
Pro úspěšné provedení FMEA je nutno zohlednit následující body:
• Podpora aktivit FMEA ze strany nadřízených
• Smysluplné sestavení týmů (přiměřená velikost, začlenit pracovníky se zkušenostmi z
FMEA, kaţdá důleţitá oblast musí být zastoupena, …)
• Důkladná příprava/zajištění pracovních podkladů
• Přiměřená hloubka rozboru
• Dosaţení kvality pomocí konstrukčních opatření, nikoliv zkouškami
• Kvalifikace účastníků týmu FMEA podle jejich rolí
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Tým FMEA
Zodpovědné osoby:
Moderátor FMEA:
řídící osoba procesu FMEA
vývoj
konstrukce
Zkušebny
zajištění kvality
možní zadavatelé FMEA
plánování
příprava
Tým FMEA
obchodní
oddělení
zhotovení
výroba
distribuce
zákazník
dodavatelé
logistika
Týmy pro procesní a konstrukční FMEA mohou být prakticky stejné
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Průběh analýzy FMEA se průběţně zaznamenává do
formuláře FMEA
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Příklad vzhledu formuláře
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Kaţdá analýza probíhá ve čtyřech
etapách :
a) analýza současného stavu
b) hodnocení současného stavu
c) návrh preventivních opatření
d) hodnocení stavu po provedení preventivních opatření
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Postup konstrukční FMEA
zjišťuje se co nejúplnější zkoumání výrobku s cílem
odhalit jiţ v první etapě návrhu veškeré nedostatky, které
by předpokládaný návrh mohl mít a ještě před
schválením realizovat opatření pro odstranění
nedostatků.
Práce týmu
FMEA začíná tím, ţe odpovědný pracovník (autor
řešení) seznámí členy týmu s navrhovaným řešením a
hledisky/funkcemi, ze kterých bude příslušný návrh
analyzován.
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Analýza současného stavu
- Seznámení účastníků s poţadavky zákazníka a s
návrhem
řešení
- Analýza moţných vad, které by mohly nastat během
ţivota výrobku, i takové, které vzniknou za zvláštních
podmínek
- Analýza všech moţných následků vad a všech moţných
příčin
Hodnocení současného stavu
- Nejprve se analyzují kontrolní postupy, které jsou
pouţívány k ověření vhodnosti navrhovaného řešení
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Vlastní hodnocení moţných vad se zaměřuje na tři hlediska, která se
hodnotí bodovou stupnicí 1 – 10.
- očekávaný výskyt vady
- význam vady
- odhalitelnost vady
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
• Vznik (A), Význam (B) a Odhalení (E) je v rámci týmu
ohodnoceno (1-10).
• Celková moţná míra rizika RPZ je pak jejich součinem.
RPZ = A x B x E
• Zkušenost: Je-li výskyt nebo význam vady hodnocen
více neţ stanovená mez, je nutno případ bezpodmínečně
podrobit věcné analýze.
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Hodnocení
závažnosti
problému pomocí
matice
Není potřeba projednávat
• Uvolnění je moţné
A
10
Není potřeba okamţitě projednat
9
• Uvolnění je moţné
• Riziko by mělo být sníţeno vhodnými opatřeními
8
Je nutné okamţitě projednat
7
• Riziko musí být sníţeno vhodnými opatřeními
• Schválení bez sníţení rizika je moţné pouze ve zdůvodněných a
zdokumentovaných zvláštních případech
6
5
4
A Pravděpodobnost, ţe dojde ke vzniku příčiny závady
produktového FMEA
3
2
B Význam sledu závad z produktové FMEA
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
Viz VDA 4, kapitola 3, 2.8.3
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Návrh preventivních opatření
- Sníţit riziko (tzn. pravděpodobnost výskytu, ale i na lepší
odhalitelnost či menší význam vady) Návrh opatření je
předloţen odpovědnému vedoucímu ke schválení,
přidělení odpovědnosti za realizaci a stanovení termínů
Hodnocení stavu po provedení opatření
- Provádí stejný tým a hodnotí riziko vad, na která byla
příslušná opatření zaměřena.
- Posouzení změn příslušných hodnot umoţňuje hodnotit
účinnost provedených změn.
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Všeobecná struktura databáze RD
(Robustdesign)
na projektu nezávislá databáze koncernu VW
VW 000
cca 1000
poloţek
Projekt Pn
Projekt P1
Projekt P2
Projekt P3
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Soupis poznatků
SK_000
3
T
jednání FMEA
VDS
VW_000
2
3
1
.
Protokol FMEA
relevantní položky SK 258
Soupis poznatků
T
T
SK 000
1
VW 000
2
VDS
3
1
2
SK_258
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
3
FMEA
Bod
ANO
FMEA
Projekt relevant.
SET
FMEA
Robustní Design
GQA
Protokol
FMEA
VDS
GQA
Problém VDS
RPZ
...
NE
A
B
C
Termín
Odpov. pracovník
Jiné
zpracování
Koordinátor
VDS -TM
Odpovědný
pracovník
Vedoucí
SETu
on line (kdykoliv, jakékoliv úpravy)
VDS
Robustní
Design
on line
Jednání SETu
přímo na SETu
k FMEA
Koord. VDS -TM
Posouzení
RPZ
Problém
ukončen
NE
ANO
Koordinátor zadá příznak
ukončení do VDS
Koordinátor zadá
odpověď o neukončení
Blok 1
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Příklad – zadní světlo automobilu
Možné FMEA body:
- Hluky – klepání el. Instalace
při jízdě
- Lícovatelnost – vzhledové vady
- Praskání ţárovek
- Špatný přístup při výměně
ţárovek
- Montáţní problémy
- Zatékání, těsnost
- ….
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Konstrukční FMEA – zadní skupinová svítilna
analýza
plánování
zkouška
provedení
aplikace
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Zkušenosti
 K přísnému a úspěšnému provádění FMEA jsou potřebné špičkové
vědomosti a zkušenosti expertů z Konstrukce/Vývoje, Plánování
výroby/Výroby a Kvality, kteří se projektu účastní.
 Z těchto pracovníků je vytvořen základní tým
 V případě potřeby jsou přizváni specialisté z jiných funkčních oblastí
jako je Odbyt, Nákup, Servis nebo Ţivotní prostředí.
 Pracovních porad se nemá účastnit více neţ 8 osob
 Nutné je, aby byla FMEA moderována specialistou na metody
 Sloţení týmu můţe být prakticky stejné pro FMEA procesu a
produktu
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
Zkušenosti
 Členové týmu jsou pověřeni zajištěním dokumentace:
výkresy, soupisy poţadavků, předpisy o kvalitě, seznamy závad,
statistika reklamací srovnatelných výrobků, zákony, vyhlášky,
dokumentace o typizaci, plány procesu, montáţe a kontrol, zkušební
zprávy
 Vytvoření týmu je úkolem vedoucího projektu
 Zajistit, aby byli členové týmu během doby trvání FMEA
neomezeně k dispozici!
 Člen týmu musí své nadřízené včas informovat
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
FMEA
DĚKUJI ZA POZORNOST
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Download

FMEA - TECH 2