Analiza FMEA procesuNajbardziej popularnym zbiorem wymagań dla systemów jakości dostawców motoryzacji jest dokument ISO (specyfikacja techniczna) ISO/TS 16949:2002

Quality management systems - Particular requirements for the application of ISO 9001:2000 for automotive production and relevant service part organizations

Specyfikacja ta zawiera wymaganie stosowania analizy FMEA projektu (konstrukcji) wyrobu, dFMEA oraz procesu, pFMEA. Powszechnie znany zestaw wymagań dla systemów jakości QS 9000 opracowany przez grupę amerykańskich producentów samochodów (Chrysler, Ford, GM) także zawiera wymóg stosowania analizy FMEA. Mimo iż ISO/TS 16949 unifikuje coraz skuteczniej zasady funkcjonowania systemów jakości w sektorze motoryzacyjnym, wypierając QS 9000, opracowane przez autorów QS 9000 wytyczne dobrej praktyki FMEA długo jeszcze będą wzorcem dla producentów (dostawców) wyrobów dla branży motoryzacyjnej. Wytyczne te zawarte są w jednym z podręczników wchodzących w skład pakietu wymagań QS 9000 (inne podręczniki pakietu QS 9000 dotyczą m.in. statystycznego sterowania procesem SPC, analizy systemów pomiarowych MSA, procesu zatwierdzania części do produkcji PPAP, i in.). Arkusz FMEA zgodny z w/w wytycznymi motoryzacji zawiera kolumny posługujące się określonym ściśle nazewnictwem.

Funkcja Procesu / Wymagania (ang. Process Function / Requirements) – tylko w przypadku FMEA procesu: funkcja analizowanego procesu (operacji) w odniesieniu do wyniku tego procesu, czyli wyrobu (półwyrobu). Określenie funkcji / wymagań dla procesu powinno odnosić się do specyfikacji wyrobu (półwyrobu) oraz ewentualnie powinno zawierać wymagania dotyczące przebiegu procesu, jego parametrów.

Funkcja Wyrobu (ang. Item Function) – tylko w przypadku FMEA konstrukcji: funkcja analizowanego wyrobu (systemu, układu, elementu…) w odniesieniu do przewidywanego zastosowania analizowanego wyrobu, z uwzględnieniem wszystkich powiązań wyrobu z innymi systemami, układami, elementami wyrobu finalnego oraz relacji z użytkownikiem oraz otoczeniem (patrz wcześniej: analiza funkcjonalna). Określenie wszystkich funkcji jest konieczne do skutecznego przeprowadzenia analizy FMEA konstrukcji.

Potencjalny Rodzaj Wady (ang. Potential Failure Mode) – potencjalna wada / niezgodność mogąca pojawić się w cyklu życia wyrobu (identyfikowana na etapie jego projektowania) lub potencjalna wada w procesie (operacji) powodująca niespełnienie przez wyrób stawianych mu wymagań (utrata lub niepełna realizacja funkcji wyrobu) Wada może dotyczyć zarówno niespełnienia wymagań dotyczących właściwości wyrobu (FMEA konstrukcji wyrobu, FMEA procesu) jak i wymagań dotyczących parametrów procesu (FMEA procesu).

Potencjalny Skutek Wady (ang. Potential Effect/s of Failure) – możliwe skutki zaistnienia wady, mogą dotyczyć zarówno produktu jak i procesu (operacji) z punktu widzenia Klienta zewnętrznego lub wewnętrznego. Skutki mogą dotyczyć takich aspektów jak:

- wyrób (FMEA konstrukcji wyrobu, FMEA procesu): bezpieczeństwo, zdrowie, trwałość, funkcjonalność, ergonomia, estetyka, łatwość instalacji, serwisowania, obsługi, utylizacji, poziom satysfakcji klienta, koszty niezgodności (reklamacje, naprawy, utrata marki, utrata klienta, itp.),

- proces (FMEA procesu): bezpieczeństwo operatora, zaburzenia kolejnych operacji, zagrożenie terminu realizacji, koszty braków i napraw, zmniejszenie produktywności, itp.

Klasa (ang. Class) – graficzne oznaczenie klasy szkodliwości wady (wady krytyczne ze względu na bezpieczeństwo lub kluczową funkcjonalność wyrobu)

Potencjalna Przyczyna Wady (ang. Potential Cause/s of Failure) – możliwe przyczyny rozpatrywanej wady.

Przyczyny powinny być określane i klasyfikowane z wykorzystaniem diagramu Ishikawy (człowiek, maszyna, materiał, metoda, zarządzanie, środowisko). Analiza przyczyn powinna dążyć do identyfikacji przyczyn źródłowych.

Obecne Środki (ang. Current Controls) – stosowane obecnie (tj. przed podjęciem działań zapobiegawczych zalecanych przez FMEA w danym obszarze) metody zapewniania spełnienia określonych wymagań (kontrola, nadzór, przegląd, itp.)

W przypadku analizy FMEA konstrukcji obecne środki określa się często mianem Weryfikacja Projektu (ang. Design Verification).

Weryfikacja Projektu (ang. Design Verification) – stosowane metody sprawdzenia konstrukcji wyrobu pod kątem spełniania przezeń określonych wymagań (funkcji wyrobu). Jednym z najskuteczniejszych środków sprawdzenia konstrukcji / projektu jest walidacja projektu (wg terminologii ISO 9000) polegająca np. na badaniu prototypu wyrobu w warunkach jego użytkowania.

Obecne środki sterowania procesem – detekcja (ang. Current Process Controls – Detection) – stosowane obecnie (tj. przed podjęciem działań zapobiegawczych zalecanych przez FMEA w danym obszarze) środki kontrolne w procesie mające na celu wykrycie i wyeliminowanie wady (wyrobu niezgodnego). Przykładem środka typu „detekcja” jest kontrola końcowa wyrobu.

Obecne środki sterowania procesem – prewencja (ang. Current Process Controls – Prevention) - stosowane obecnie (tj. przed podjęciem działań zapobiegawczych zalecanych przez FMEA w danym obszarze) środki mające na celu wykrycie i wyeliminowanie przyczyny wady lub niedopuszczenie do powstania przyczyny wady. Przykładem środka typu „prewencja” jest zastosowanie układu pomiaru stopnia zużycia narzędzia skrawającego w celu niedopuszczenia do powstania wady polegającej na nadmiernej chropowatości powierzchni obrabianej.

Znaczenie – Z (ang. Severity – „Sev”) – liczbowa ocena potencjalnej szkodliwości danej wady w przypadku zaistnienia jej skutków (skala 1 – 10).

Częstotliwość – C (ang. Occurrence – „Occ”) – liczbowa ocena częstości (prawdopodobieństwa) wystąpienia danej wady oraz skojarzonej z nią potencjalnej przyczyny (skala 1 – 10).

Wykrywalność – W (ang. Detection – „Det”) – liczbowa ocena ryzyka nie wykrycia powstałej wady i/lub skojarzonej z nią potencjalnej przyczyny (skala 1 – 10).

Wskaźnik Poziomu Ryzyka – WPR (ang. Risk Priority Number – „RPN”) – wypadkowa ocena liczbowa ryzyka związanego z daną wadą w zestawieniu z jej potencjalnymi skutkami, określoną potencjalną przyczyną, stosowanymi środkami oraz przeprowadzonymi ewentualnie działaniami zapobiegawczymi.

Zalecane Działania (ang. Recommended Actions) – zalecane w wyniku przeprowadzonej analizy FMEA działania (zapobiegawcze) mające na celu zmniejszenie ryzyka związanego z daną wadą (skojarzoną z jej potencjalną przyczyną oraz potencjalnymi skutkami).

Obszar/Odpowiedzialność, Data zakończenia (ang. Area / Individual Responsible, Completion Date) – wyszczególnienie odpowiedzialności za przeprowadzenie zadeklarowanych działań zapobiegawczych.

Wykonane działania (ang. Action Taken) – wykonane działania zapobiegawcze.

Wyniki działań (ang. Action Results) – ponowiona ocena ryzyka związanego z daną wadą (oraz skojarzoną z nią potencjalną przyczyną oraz potencjalnymi skutkami) po przeprowadzeniu zadeklarowanych działań zapobiegawczych. Inne możliwe określenia: ocena po doskonaleniu, stan poprawiony, ocena końcowa, itp.

, , ,

Analiza FMEA procesuData, która zapoczątkowała późniejszą ewolucję analizy FMEA a która jednocześnie stanowi datę jej powstanie to 9 listopada 1949 roku, kiedy to opracowano w Stanach Zjednoczonych Ameryki Północnej procedurę: MIL-P 1629 „Procedure for Performing a Failure Mode, Effects and Criticality Analysis”.

Analiza FMEA stosowana była początkowo w przemyśle zbrojeniowym, podczas opracowywania i budowy np. rakiet. Także Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej, czyli NASA ( ang. National Aeronautics and Space Administration) stosowała FMEA w swoich programach kosmicznych, miedzy innymi w programie Apollo (lądowanie człowieka na Księżycu). W późnych latach 70-tych firma Ford, zastosowała pierwszy raz metoda FMEA do analizy produkowanych samochodów pod kątem ich bezpieczeństwa i wymogów prawnych.

Procedura MIL-P 1629 z biegiem lat ewoluowała i stała się podstawą do opracowania przez Departament Obrony USA kolejnego już, bardziej znanego standardu MIL-STD 1629 był rok 1974 oraz jego kolejnego wydania MIL-STD 1629A w roku 1980.

Standard MIL-STD 1629A został anulowany 4 sierpnia 1998 roku. Użytkownicy tego standardu zostali poinformowani, aby korzystać z innych międzynarodowych standardów dotyczących stosowania analizy FMEA. Poza sektorem zbrojeniowym jednocześnie w wielu innych sektorach przemysłu oraz ośrodkach akademickich dyskutowano nad zastosowaniami metody FMEA. W związku z tym powstało wiele standardów dopasowanych stricte do różnych gałęzi gospodarki narodowej.

Główne z nich (poza MIL-STD 1629A) to:

SAE J-1739 Standard opracowany przez Society of Automotive Engineers (SAE) w 1994 roku,

IEC 60812 Standard opublikowany w 1985 roku przez International Electrotechnical Commission.

W 1994 producenci z branży samochodowej w Stanach Zjednoczonych (Ford, Chrysler, GM), zwani potocznie „The Big Three”, opracowali standard QS-9000 określający, jakie wymagania muszą spełniać dostawcy komponentów do fabryk „Wielkiej Trójki”. Wraz ze standardem QS-9000 wydano też kilka podręczników referencyjnych:

APQP ang. Advanced Product Quality Planning

FMEA ang. Failure Mode and Effect Analysis (SAE J-1739)

SPC ang. Statistical Process Control

PPAP ang. Production Part Approval Process

MSA ang. Measurement System Analysis

W ramach APQP przeprowadza się dwie analizy. FMEA projektu (w fazie projektowania wyrobu i budowy prototypu), inaczej określanego jako FMEA konstrukcji/wyrobu, z ang. design FMEA, lub skrótowo dFMEA, oraz analizę FMEA procesu (w fazie uruchomienia produkcji partii próbnej), ang. process FMEA, skrót pFMEA.

Obecnie standard QS-9000 jest zastępowany nowym: ISO/TS 16949, ale podręczniki referencyjne są także dopełnieniem nowego standardu, więc sama metoda FMEA się nie dezaktualizuje.

Z biegiem lat metodologia FMEA stała się coraz bardziej popularna i jest obecnie szeroko stosowana przez producentów z różnych branż, jako jedna z odmian pojawiła się np. w medycynie jako medical FMEA, będąc częścią procesu walidacji, analizy krytyczności procesu, obejmując analizę ryzyka.

Historia najnowsza to ciągłe udoskonalanie procedur, co widoczne jest w  aktualizacji m.in. podręczników referencyjnych.

, , , ,