FMEA - czym jest ta metoda? Analiza, przykłady

FMEA to metoda służąca do przeprowadzania analizy ryzyka w uporządkowany sposób, dzięki której możliwe jest przewidywanie wad, zakłóceń oraz niepożądanych skutków wad w procesach, produktach lub całym systemie funkcjonowania organizacji, jeszcze przed ich wystąpieniem w, . Jej sens nie polega na samym opisie błędów. Sedno tkwi w tym, aby rozpoznać możliwe do wystąpienia problemy lub wady, ustalić przyczyny ich występowania, ocenić skutki dla klienta lub procesu, a następnie zaplanować działania, które ograniczą prawdopodobieństwo występowania problemu w przyszłości, poprawią jego wykrywalność albo zmniejszą wagę skutków jakie niesie za sobą występowanie wady / problemu.

Taki sposób pracy przesuwa organizację z poziomu reakcyjnego zarządzania procesami na poziom przewidywania (predykcyjny). Zamiast czekać na wystąpienie problemu w postaci reklamacji, awarii lub straty w wyrobach lub materiałach, zespół buduje matrycę ryzyka i nadaje -priorytety. FMEA wywodzi się z obszarów o bardzo wysokich wymaganiach niezawodności, takich jak przemysł lotniczy, wojskowy i kosmiczny. Z czasem stała się standardem w przemyśle motoryzacyjnym, a dziś coraz częściej staje się również rozwiązaniem stosowanym w przemyśle przetwórczym, logistyce, a także wysługach i procesach administracyjnych. Dziś metoda funkcjonuje głównie jako element zapewnienia jakości. Wspiera również projektowanie wyrobu, uruchamianie nowego procesu, modyfikację istniejącej technologii, analizę reklamacji, ocenę słabych punktów operacji oraz zarządzanie ryzykiem w firmach, które chcą prowadzić doskonalenie w sposób zdyscyplinowany. W projektach realizowanych przez LMCG traktujemy FMEA jako metodę pozwalającą na uporządkowanie wiedzy o procesie, ponieważ dobrze przeprowadzona analiza nie kończy się na formularzu. Prowadzi do zmian w standardzie pracy, zarządzaniu jakością, nadzorowaniu parametrów procesu, sposobie projektowania wyrobu lub procesu.

FMEA - co to? Pochodzenie

FMEA to metoda analizy potencjalnych wad, przyczyn i skutków ich występowania. Skrót pochodzi od Failure Mode and Effects Analysis, a w bardziej rozbudowanej odmianie także od Failure Mode, Effects and Criticality Analysis. W języku operacyjnym oznacza to analizę ryzyka występowania możliwych błędów oraz ich wpływu na wyrób, proces, klienta, stanowisko pracy albo dalszy etap realizacji. Gdy pytanie brzmi „co to jest FMEA?”, odpowiedź powinna być precyzyjna. To metoda, która pozwala zidentyfikować, na którym etapie procesu, może pojawić się wada, z czego będzie wynikała, jak poważne następstwa wywoła oraz czy organizacja ma realną szansę wykryć ją odpowiednio wcześnie.

Z tego powodu FMEA ma znaczenie znacznie szersze zastosowanie niż jedynie w procesie zarządzania jakością. Metoda tworzy bowiem pomost między projektowaniem, inżynierią procesu, produkcją, utrzymaniem ruchu, logistyką a działem jakości.

Analiza FMEA

Analiza FMEA polega na rozłożeniu badanego obiektu na mniejsze elementy, a następnie na przeprowadzeniu oceny możliwych do wystąpienia wad, ich potencjalnych przyczyn i skutków dla każdego z elementów procesu. W przypadku produktu analizowane są części, podzespoły, interfejsy, cechy funkcjonalne oraz ograniczenia użytkowe. W przypadku procesu analizowane są operacje, zadania, punkty kontrolne, zasoby wejściowe, warunki środowiskowe i miejsca przekazania odpowiedzialności.

Analiza rozpoczyna się od ustalenia i zakresu. Następnie zespół przeprowadza dekompozycję funkcjonalną. Dzieli proces lub wyrób na logiczne części, zbiera dane o znanych problemach, ograniczeniach użytkowania, reklamacjach, niezgodnościach, parametrach środowiskowych i awariach historycznych. . Dla każdego analizowanego elementu określa się potencjalną wadę, przyczynę jej wystąpienia oraz skutek. To moment, w którym wiele organizacji popełnia błąd i myli przyczynę ze skutkiem. W FMEA trzeba te poziomy rozdzielić bardzo wyraźnie. Przyczyna odpowiada na pytanie, dlaczego wada może wystąpić. Skutek pokazuje, jakie konsekwencje pojawią się po jej zaistnieniu. Dopiero po takim uporządkowaniu następuje ocena ilościowa.

Zespół przypisuje w skali liczbowej prawdopodobieństwo wystąpienia, znaczenie skutku i trudność wykrycia. W efekcie analiza FMEA prowadzi do decyzji o działaniach korygujących i zapobiegawczych. Taki tok pracy bardzo dobrze wpisuje się w podejście LMCG podczas budowania efektywnych procesów, standaryzacji i zarządzania jakością.

FMEA - przykłady

FMEA daje największą wartość wtedy, gdy przestaje być pojęciem podręcznikowym, a zaczyna opisywać konkretne sytuacje z życia organizacji. Przykłady najlepiej to pokazują. W produkcji elektroniki błędem może być niewłaściwa instalacja dysku, wadliwy sterownik albo błędne podłączenie karty rozszerzeń. Skutek bywa różny. Czasem jest to brak uruchomienia systemu, czasem utrata danych, a czasem częściowa utrata funkcjonalności produktu.

W branży produkującej armaturę sanitarną, wada korpusu może powodować nieszczelność i wyciek, wadliwa głowica może prowadzić do zalania pomieszczenia, a źle dobrana uszczelka może utrudniać przełączanie strumienia wody.
W logistyce FMEA będzie odnosić się do błędów kompletacji, pomyłek etykietowych, niezgodności ilościowych, przestojów w przepływie materiału oraz opóźnień wynikających z niewłaściwego priorytetyzowania zleceń.
W procesach biurowych analiza może obejmować błędny obieg dokumentów, niepełną autoryzację, ryzyko utraty danych, opóźnione akceptacje faktur lub niejednoznaczne zasady obsługi klienta.
Z kolei w usługach FMEA pomaga zidentyfikować obszary, w których klient ponosi koszt finansowy, doświadcza błędnej obsługi albo otrzymuje rezultat niespełniający ustalonych warunków.

Należy przy tym pamiętać, że FMEA nie dotyczy wyłącznie listy „wad produktu”. Odnosi się także do zawodności procesu, niestabilności operacji, podatności systemu, błędów ludzkich, luk w instrukcjach, słabego nadzoru, ograniczonej wykrywalności oraz niewłaściwych warunków wejściowych. Gdy zespół dostrzega tak szerokie spektrum, analiza przestaje być formularzem i staje się rzeczywistym narzędziem poprawy organizacji.

Metoda FMEA

Metoda FMEA przebiega według sekwencji, która porządkuje tok prowadzenia analizy od ustalenia zakresu aż do etapu wprowadzania działań doskonalących. Najpierw definiuje się przedmiot badania. Może nim być nowy wyrób na etapie projektowania, produkt przed wdrożeniem do produkcji seryjnej, istniejący proces wymagający poprawy albo obszar, który wymaga usystematyzowanego rozpoznania. Kolejny krok to powołanie zespołu interdyscyplinarnego, w którego skład wchodzą powinny wchodzić wszystkie osoby odpowiedzialne za elementy analizowanego obszaru. Potrzebny jest głos konstruktora, technologa, jakości, produkcji, utrzymania ruchu, logistyki lub obsługi klienta. A wszystko to zależnie od zakresu prowadzonej analizy. Następnie ustalane są warunki przeprowadzenia analizy. Należy zdecydować, jakie założenia przyjmujemy dla środowiska pracy, dostępności zasobów, obciążeń procesu, liczby równoczesnych problemów i poziomu użytkowania. W kolejnym kroku, analizowany produkt lub proces zostaje rozpisany na pojedyncze elementy, operacje albo zadania. Dla każdego z nich opisuje się możliwe wady, potencjalne przyczyny ich występowania oraz skutki. W dalszej części metody pojawia się ocena ilościowa. W dalszej części metody pojawia się ocena ilościowa. Najpierw określa się wagę znaczeniową skutku (Severity) dla klienta, procesu lub użytkownika procesu. Następnie ocenia się prawdopodobieństwo wystąpienia wady (Occurrence), a na końcu zdolność jej wykrycia w procesie (Detection). Na podstawie tych trzech parametrów nie wyznacza się już wyłącznie wskaźnika RPN, lecz korzysta się z trójwymiarowej matrycy ryzyka zgodnej z aktualnymi wymaganiami AIAG/VDA, która pozwala lepiej priorytetyzować działania. Zespół nie kończy jednak pracy na opisaniu problemu. Musi zaplanować działania, których celem jest zmniejszenie prawdopodobieństwa występowania błędu poprzez ograniczenie jego przyczyn lub poprawę wykrywalności, aby zminimalizować ciężar skutków. Po wdrożeniu zmian analiza powinna zostać zwalidowana i zaktualizowana. Dobrze przeprowadzona analiza ryzyka za pomocą FMEA wpisuje się w ideę ciągłego doskonalenia oraz współgra z innymi narzędziami jakości, takimi jak analiza problemów czy Statystyczna Kontrola Procesów (SPC), a także z podejściem procesowym stosowanym w zarządzaniu jakością i rozwiązywaniu problemów.

FMEA - struktura

FMEA to ustrukturyzowany zapis analizy w formie tabeli, która pozwala uporządkować wiedzę o ryzyku i zarządzać nią w sposób powtarzalny. Zawiera element analizowany, opis funkcji, rodzaj wady, skutek, przyczynę, ocenę znaczenia skutku, ocenę prawdopodobieństwa wystąpienia, ocenę wykrywalności, priorytet działań oraz plan działań korygujących lub zapobiegawczych. Ponadto na etapie analizy określa się odpowiedzialność, termin wdrożenia działań, status realizacji oraz ponowną ocenę po wdrożeniu działań korygujących i zapobiegawczych. Są to elementy obowiązkowe, niezależnie od dojrzałości organizacji. W szczególności wymagane jest wyznaczenie odpowiedzialności oraz przypisanie terminu realizacji działań dla punktów, w których zidentyfikowano największe ryzyko. Sam arkusz nie daje jeszcze wartości. Znaczenie ma dopiero sposób jego używania. Dobrze opracowana FMEA powinna odzwierciedlać logikę procesu, a nie jedynie spełniać wymóg audytowy. Powinna być zrozumiała dla organizacji, zasilana danymi z reklamacji, audytów, niezgodności wewnętrznych, pomiarów procesu oraz doświadczeń pracowników.

W środowisku produkcyjnym często spotyka się podział na DFMEA, która dotyczy procesu projektowania wyrobu, oraz PFMEA, czyli analizę procesu. Czasami można również spotkać się z analizą ryzyka dla całego systemu funkcjonującego wewnątrz organizacji (SFMEA). Pierwsza koncentruje się na konstrukcji i funkcji wyrobu. Druga skupia się na przebiegu operacji, stabilności parametrów, błędach montażowych, nadzorze, wyposażeniu, materiałach wejściowych oraz podatności procesu na zakłócenia.

Instrukcja odwołuje się do planu kontroli, a plan kontroli odwołuje się do FMEA. Kolejność jest zawsze następująca:

Flow Chart → FMEA (DFMEA, PFMEA, SFMEA) → Plan Kontroli → Procedury / Instrukcje / inne narzędzia (w tym ERP czy MRP).
Przepływ informacji powinien przebiegać konsekwentnie od lewej do prawej.

Realną wartość FMEA osiąga, gdy jest aktualizowana po zmianach technologicznych, po incydentach jakościowych oraz po wdrożeniu działań korygujących i zapobiegawczych. Wówczas pozwala faktycznie zarządzać ryzykiem. Dobrze prowadzona FMEA wzmacnia przewidywalność, porządkuje proces podejmowania decyzji, ułatwia dobór priorytetów dla działań doskonalących i buduje wspólny język między działami. Właśnie dlatego nie należy traktować FMEA jako jednorazowego ćwiczenia, lecz jako stały element systemu operacyjnego, który wspiera rozwój procesu - od etapu projektowania aż po stabilną produkcję seryjną i dalsze doskonalenie.