FMEA: hibamód- és hatáselemzés, az RPN és korlátai

Az FMEA (Failure Mode and Effects Analysis, hibamód- és hatáselemzés) azt vizsgálja, hogyan hibásodhat meg egy termék vagy folyamat, mi a következménye, és hol lehet beavatkozni, mielőtt a hiba a vevőhöz jutna. Az ASQ a hibamódot úgy írja le, mint azt az utat, amelyen valami meghibásodhat, a hibát pedig mint minden tévedést vagy hiányosságot, különösen azt, amely a vevőt érinti.

Előzmények és szakirodalom

Juhász László irodalmi áttekintése szerint a módszert először az Egyesült Államok hadserege alkalmazta az 1949-ben megjelent MIL-P-1629 dokumentumában, az 1960-as években pedig a NASA használta különböző változatait. A szerző szerint az FMEA ideális esetben már a termék vagy a folyamat koncepcionális szakaszában kezdődik, de meglévő termékeken is hasznos. A Bánki Közleményekben megjelent cikk az autóipari használatot mutatja be, és három típust különböztet meg: rendszer-FMEA, termék-FMEA (Design FMEA) és folyamat-FMEA (Process FMEA). Felhasználása az IATF 16949 követelményeihez kapcsolódik. A gyártósoron, ahol az állásidőkről és a selejtről kell dönteni, a legtöbbet a folyamat-FMEA ad, amelynek bemenete a selejt okok szerinti nyilvántartása és az események helye és ideje.

A VDA Minőségirányítási Központ által forgalmazott AIAG és VDA FMEA-kézikönyv 2019 júniusában jelent meg első kiadásként a Design-FMEA és a Process-FMEA elkészítéséhez. A leírás szerint segédlet a beszállítóknak, és maga nem határoz meg követelményeket.

A lánc, amelyből lehet cselekedni

Az első hiba három különböző dolog összekeverése. A funkció az, amit az alkatrésznek vagy a műveletnek tennie kell. A hibamód az, ahogyan ezt nem teljesíti. A következmény azt mondja meg, mit jelent ez a következő műveletnek vagy a vevőnek. Az ok az a mechanizmus, amely a hibát lehetővé tette.

A sorok a három tényező viszonyát szemléltetik, értékeik példák.

Miért nem elég az RPN

A hagyományos módszer minden sort három, 1-től 10-ig terjedő osztályzattal értékel: súlyosság (S), előfordulás (O) és észlelhetőség (D). Szorzatuk a kockázati prioritási szám, az RPN. Juhász áttekintése szerint a gyakorlatban sok esetben egy megegyezés szerinti határérték fölötti RPN-nél javító intézkedést kell hozni, és az egyik ilyen határérték a 120. A módszer korlátjaként azt is megjegyzi, hogy két különböző jellegű hiba kaphat azonos szorzatot, az osztályzatok pedig megállapítással, nem méréssel jönnek létre.

Hasonlítsuk össze két sort: az A sor S = 10, O = 1, D = 4, vagyis RPN = 40. A B sor S = 4, O = 5, D = 2, szintén RPN = 40. Az A sornál ritka, de súlyos következmény fenyeget, a B sornál gyakori, de enyhe. Egyetlen küszöb, például „100 fölött kezeljük”, mindkettőt kihagyja. Ezért érdemes a súlyosságot külön is figyelni, például úgy, hogy a 9-es vagy 10-es súlyosságot a szorzattól függetlenül kezeljük.

Az elemzés lépései

A Bánki Közlemények cikke szerint az eljárás mindig négy fő lépésből áll: először struktúrát ábrázolnak, ehhez funkciókat rendelnek, ezután a hibákat elemzik, végül a kockázatot értékelik, és intézkedéseket határoznak meg. A folyamat-FMEA a Control Planhez, azaz a szabályozási tervhez kapcsolódik, amely a gyártás minden lépését a meghatározott jellemzőkkel együtt tartalmazza, valamint a 8D-eljáráshoz. A kockázatértékelés tehát csak az utolsó lépés. Aki az első lépés után rögtön osztályzatokat ír be, kihagyja azt a munkát, amely az osztályzatoknak értelmet ad.

Példa: amikor az észlelhetőség változik

Ugyanazon a sorjás soron: súlyosság 7, előfordulás 4, észlelhetőség 6 (óránkénti szemrevételezés), RPN = 168. Ha minden darabot mérőeszközzel ellenőriznek a soron, az észlelhetőség 2-re csökken, és az RPN 7 × 4 × 2 = 56. A szám harmadára esik, de az előfordulás ugyanaz maradt. A hiba tehát továbbra is keletkezik, csak hamarabb derül ki. Ha a hiba oka a kopott él, a megelőző intézkedés, például a szerszám cseréje meghatározott ütésszám után, csökkenti az előfordulást, és ezzel a kiselejtezendő darabok számát is. A két intézkedésnek van értelme, de nem ugyanazt oldják meg, és az RPN nem különbözteti meg őket.

Ha a gyártósor óránként 300 darabot gyárt, és az ellenőrzés óránként egyszer történik, két ellenőrzés között akár 300 darab is elkészülhet, mire a hibát megtalálják. Ez az észlelhetőség valódi gyengesége, és a gyártási adatokból ellenőrizhető: hány darab készült az ellenőrzések között.

Az FMEA eleven tartása

Juhász megjegyzi, hogy a vállalatok sokszor félreértik a módszert: egyes helyeken csak a vevői követelményeknek való megfelelés miatt alkalmazzák, és az értékelés után befejezettnek tekintik. Az FMEA nem egyszeri dokumentum az auditra. Ha egy reklamáció után nem kerül vissza a táblázatba, nem tükrözi a valóságot, és puszta fájl marad.

Praktikus segítség egy oszlop arról, mikor és mi alapján nyitják újra a sort. Minden reklamáció, szerszám-, anyag- vagy beszállítóváltás után érdemes újra megnézni. Egy intézkedés után az értékelés újragondolása csak a hatás igazolása után indokolt, nem az intézkedés leírásának napján.

Források

1. ASQ (asq.org)
2. Juhász László irodalmi áttekintése (repulestudomany.hu)
3. Bánki Közleményekben megjelent cikk (bk.bgk.uni-obuda.hu)
4. AIAG és VDA FMEA-kézikönyv (webshop.vda.de)

Kapcsolódó: Ishikawa-diagram · Poka-yoke · IATF 16949

A szerzőről

Christian Fieg

A SYMESTIC értékesítési vezetője és Six Sigma Black Belt. Több mint 25 év a gyártóiparban, fókuszban a Lean, az operatív kiválóság, a Shopfloor Management és a folyamatos fejlesztés a diszkrét gyártásban. LinkedIn-profil