peter leenders
TRANSCRIPT
19-9-20111
Failure Mode and Effect Analysis
Peter LeendersLeenders Consultancy
19-9-20112
Failure Mode and Effect Analysis
Hiervoor worden alle mogelijke fouten geïnventariseerd en beoordeeldmet behulp van een score. Georganiseerd brainstormen.
Het gaat dus om klanttevredenheid
Risico analyse om te bepalen of er nog fouten in het ontwerp van het product of proces zitten die kunnen resulteren in klantontevredenheid.
19-9-20113
Failure Mode and Effect Analysis
Een systematische methode om:1. Potentiële fouten van een product of proces te herkennen en
te beoordelen, alsmede het effect van die fouten te bepalen.2. Acties te identificeren die de kans op optreden van de fout kunnen
reduceren of elimineren (oorzaakgericht; verbeteren van het ontwerp)3. Het volledige product/proces te documenteren4. Een krachtig hulpmiddel als leidraad voor ontwerpen
Een FMEA is aanvullend aan het proces van definiëren van het product en/of het proces om de klant tevreden te stellen.
Wat is een FMEA?
19-9-20114
Normal Production
Continuous Improvement
Customer Requirements
Product Design
ProcessDesign
Pro
cess
and
Pro
duct
Val
idat
ion
Marketing Engineering
PrototypePrototype
Test ProductionTest Production
ProductionProduction
DFMEA
PFMEA
Het primaire proces van klantenwens tot klantentevredenheid
Productie
QualityCostDelivery
leveranciersmensenmiddelen
leer
cycl
us (t
riple
loop
)
Vrijgave
Vrijgave
19-9-20115
Design FMEA• Concept FMEA• Product FMEAOnderwerp: Functies
Proces FMEA• Proces FMEA (productieproces)• Equipment FMEA• Logistieke FMEAOnderwerp: Specificaties
Machine FMEA (voor het zekerstellen van reliability, maintainability en durability)• Machine FMEA voor design van de machine• Proces FMEA voor het bouwen van de machine• Proces FMEA voor het installeren/inbedrijfstellen van de machine
Type FMEA
19-9-20116
Failure Mode and Effect Analysis
1. Mogelijke fout
2. mogelijk gevolg van de fout
3. mogelijk oorzaak van de fout
4. effectiviteit van (systematische) controle maatregelen; preventief en correctief
5. kwantificering van risico's
6. geplande acties
gevolg scorerealisatie scorenon-detectie score
Risico Prioriteits Getal
Opbouw van het FMEA formulier
0. functies van product of proces
7. inschatting nieuwe situatie m.b.v. RPG
Een FMEA is een gestructureerde werkwijze voor het in kaart brengen en beoordelen van mogelijke fouten, oorzaken en gevolgen. Kwantificering en prioritering met behulp van de scores en het Risico Prioriteits Getal (RPG).
19-9-20117
19-9-20118
Functies
Functie
1
Functie
1
Functie
1
Functie
1
Klanten KlantenwensenKlant 1 Klantenwens 1 x x
Klantenwens 2 xKlantenwens 3 x
Klant 2 Klantenwens 4 x x xKlantenwens 5 x x
Componentenx x x Component 1
x Component 2x x x Component 3
x Component 4
QFD-matrix voor DFMEA
19-9-20119
Gespecificeerde eigenschappen
Spec. 1
Spec. 2
Spec. 3
Spec. 4
Klanten KlantenwensenKlant 1 Klantenwens 1 x x
Klantenwens 2 x xKlantenwens 3 x
Klant 2 Klantenwens 4 x xKlantenwens 5 x x
Processtappenx x Processtap 1x x Processtap 2x x x Processtap 3x x Processtap 4
QFD-matrix voor PFMEA
19-9-201110
Failure Mode and Effect Analysis
Product FMEA Proces FMEA Scores
Functies Functies van het product zoals vastgelegd in het ontwerp
Functie van het proces NVT
Fout In termen van het niet of niet volledig voldoen aan de functie
In termen van het niet realiseren van de specificaties
Wordt niet gescoord. Dit is de verbinding tussen oorzaak en gevolg
Gevolg In termen van de klantenwensen
In termen van de klantenwensen
De ernst die de fout tot gevolg kan hebben voor de klant
Oorzaak In termen van het niet goed specificeren van componenten
In termen van de onvolkomenheden in het vervaardigingproces
De kans van optreden van de oorzaak waardoor het fout optreedt, ondanks de preventieve controle maatregelen.
Controle maatregel
Preventief: Berekeningen, experimenten, etcDetectie: In termen van de testen tijdens de ontwerpfase
Preventief: Instructies, regelsysteem, etcDetectie: In termen van het systeem van procesbeheersing
De kans dat de oorzaak van de fout niet wordt opgemerkt
19-9-201111
Failure Mode and Effect AnalysisVoorbeelden Product FMEA
Autoband Fietsstuur Perforator
Functies Grip op de weg SturenOpvangen deel gewicht bovenlichaam
Tekortkoming Onvoldoende grip op de weg
Niet meer kunnen sturen (stuurpen gebroken)
Gevolg Uit de bocht vliegen; veiligheid
Fietser valt in de greppel; veiligheid
Oorzaak Dimensies van het profiel niet goed gespecificeerd
Breuksterkte van de stuurpen te laag gespecificeerd
Controle maatregel
Preventief: GebruiksdataDetectie: Sliptesten
Preventief: BerekeningenDetectie: Breuksterkte proef
19-9-201112
Machine Failure Mode and Effect Analysis
MFMEA voor design Proces FMEA voor machines(bouwen en installeren)
Functies Functies van de machine zoals vastgelegd in het ontwerp; wat moet de machine doen in de operationele fase.
Functie van het proces
Fout In termen van het niet of niet volledig voldoen aan de functie
In termen van het niet realiseren van de specificaties
Gevolg In termen van de klantenwensen ; wat is de invloed op het systeem/operators waarin de machine functioneert?
In termen van de klantenwensen
Oorzaak In termen van items die kunnen worden hersteld of voorkomen. Bijv. vervuiling, slijtage, corrosie, smering, etc.
In termen van de onvolkomenheden in het vervaardigingproces
Controle maatregel
Preventief: meet- en regelsystemen om de oorzaak voorkomen of tijdig te signalerenDetectie: Activiteiten die routinematig worden uitgevoerd om oorzaak/fout mechanisme te ontdekken. Bijv. onderhoud en inspectie.
Preventief: Instructies, regelsysteem, etcDetectie: In termen van het systeem van procesbeheersing
19-9-201113
Sturen Niet meer kunnen sturen
Fietser valt; lichame-lijk letsel
Stuurpen:- Breuk-sterkte te laag gespecifi-ceerd
-Breuk-sterkte berekenin-gen-bench-marking-- eindige elementen methode
Breuksterkte test
Moeilijk kunnen sturen
Fietser kan zich niet meer concentreren op verkeer; levensbedreigende situaties.
Stuurstang:- Elastici-teitsindex te laag gespecifi-ceerd
- geen Fietstest door ‘coureurs’
9
10
2 3 54
5 6 300
Bescher-ming bieden tegen weers-invloeden
Geen bescherming meer.
Roesten; levens-duur
Niet meer mooi; ontevreden klant
- Laagdikte te dun gespecifi-ceerd- Hardheid te laag gespecifi-ceerd
- Ervarings gegevens
- Ervarings gegevens
Saltspray test
Saltspray test
7
8
43 84
6424
Elasticiteits onderzoek
Review fietstest rand-voorwaarden
10 2 6 120
Fietsstuur
10 2 3 60
19-9-201114
Scores
19-9-201115
individueel scores toekennen
scores verzamelen
gemiddelde score bepalen
individueel scores toekennen
terugkoppelingvan de verdeling van scores
bespreken uitschieters
toewijzen score
groeps bespreking
groepsconcensus
scoretoewijzing
methode 1 methode 2 methode 3
Toekennen scores
Het scoringsproces heeft nog wel wat aandacht nodig, om te voorkomen dat de grootstemond de belangrijkste scores bepaald (olifant en krokodil syndroom).
Hieronder zijn drie werkwijzen weergegeven
19-9-201116
1(2), 3(4), 5, (6)(7), 89
falen wordt niet opgemerkt, geen nadelige gevolgenlicht ongemakkan nadelige gevolgen hebbenprimaire functie kan niet vervuld worden
gevaar voor klant bij toepassen; lichamelijk letsel
Gevolg score (klantenwens vervullen)
De ernst van het gevolg wordt gekwantificeerd in een gevolgscore, op eenschaal van 1 tot 10.
Globaal is de schaalverdeling als volgt
Een meer gedetailleerde omschrijving is opgesteld aan het eind van de presentatie
10 gevaar voor klant bij toepassen; levensbedreigende situatie
19-9-201117
1
(4), 5
9
10
komt nooit voor
zeer incidenteel
incidenteel
soms gaat het goed
het gaat vaak verkeerd
het gaat nogal eens mis
(2),3
(6), 7
8
soms
Realisatie score (oorzaak en controle maatregel preventief)
Evenals het gevolg wordt de realisatiekans gekwantificeerd in een score op een schaal van 1 tot 10.
In de realisatiescore worden de oorzaken en de controle maatregelen, preventief, beoordeeld
Globaal is de schaalverdeling als volgt
19-9-201118
1, (2)
3, (4)
7, (8)
9
10
fout wordt zeker gedetecteerd
fout wordt waarschijnlijk wel opgemerkt
er bestaat een redelijke kans op ontdekking
er is een lage kans op ontdekking
de fout wordt zeker niet opgemerkt
de fout blijft waarschijnlijk onopgemerkt
5, (6)
Detectie score (controle maatregel detectie)
De schaalverdeling van de non-detectie is ook weer van 1 tot 10, waarbij uiteraard de meest slechte situatie weer door de waarde 10 wordt weergegeven. De non-detectiescore is eigenlijk de doorslipkans. Dus de kans dat de oorzaak van de fout nietwordt gedetecteerd
Globaal is de schaalverdeling als volgt
19-9-201119
Risico Prioriteits Getal =(RPG)
gevolg score*
realisatie score*
detectie score
Risico Prioriteits Getal
Het totale risico, dat een fout met een bepaald gevolg zal optreden met een bepaalde waarschijnlijkheid wordt uiteindelijk weergegeven in het Risico Prioriteits Getal (RPG)
(Risk Priority Number, RPN)
19-9-201120
Gevolg
Ernstige en frequent voorkomende problemen.Zijn meestal wel bekend en er wordt aangewerkt
Optreden Non-detectie
Niet-ernstige problemen die vaak voorkomen.Meestel is daar nauwelijks gestructureerdeaandacht voor. De klant ervaart het als eensteeds terugkerende ergernis
Ernstige, zelden voorkomende rampen. Dit zijnde situaties waar grote aandacht aan moetworden besteed.
9 9 2
992
99 2
Verschillende situaties RPG
Dezelfde waarde van het Risico Prioriteits Getal kan voortkomen uit verschillendeconfiguraties van de andere scores, waardoor eenzelfde waarde van RPG op verschillende wijzen geinterpreteerd moet worden.
19-9-201121
Bijvoorbeeld
Directe actie als: ernst ≥ 9 en/of RPG hoog (nader te bepalen)
Doelstelling : alle RPG ≤ 100
Acties ondernemen
Op basis van welke waarden acties moeten worden ondernomen is een kwestie van afspreken. Soms zijn deze grenzen vastgelegd in ondernemingsdocumenten, in sommige ketens zijn ze zelfs uniform vastgelegd.
19-9-201122
Reduceer de ERNST eerst meestal door produktwijziging
Reduceer daarna het OPTREDEN door proces- of produktwijziging
Reduceer pas daarna de NON-DETECTIE door controle toevoeging
Acties ondernemen, volgorde
Als er actie moet worden ondernomen, is het verstandig om dat in een bepaalde volgorde te doen. Bijvoorbeeld het verlagen van de non-detectiescore kan door extra keuringen in te voeren, maar dat zijn niet-waarde-toevoegende activiteiten en dus alleen maar kosten.
Marketing Engineering ProductieCollect & Translate Customer Requirements
Product Design
ProcessDesign
Normal Production
Pro
cess
and
Pro
duct
Val
idat
ion
Functies
Klanten‐wensen
ComponentenVrijgaveKlanten-wensen
Productvrijgave-Prototype-Tekeningen-DFMEA
Gespecificeerde
eigenschappen
Klanten‐wensen
Proces‐stappen
PurchasingProcessdesign by supplier
Gespecificeerde
eigenschappen
Klanten‐wensen
Proces‐stappen
Procesvrijgave-Procesmap-Control Plan-PFMEA
Procesvrijgave-Procesmap-Control Plan-PFMEA
Het primaire proces van klantenwens tot klantentevredenheid
19-9-201124
FMEA team
+ ontwikkeling produkt+ ontwikkeling proces+ manufacturing engineer+ operator(s)+ kwaliteitsdienst+ FMEA facilitator
• voldoende variëteit in achtergrond en vaardigheid• voor ieder herkenbare inbreng en erkenning• iemand die op het teamgedrag let• verslaglegging (kort, gericht op acties)
FMEA team
Het opstellen van een FMEA is bij uitstek een activiteit voor een multidisciplinair team, waardoor verschillende kennis en ervaring vanuit de organisatie naar een punt wordt gedirigeerd.
Het is goed om in het team een ‘wilde gans’ te hebben en ervoor te zorgen dat iemand het proces in de gaten houdt.
19-9-201125
FMEA team, richtlijnen
Het opstellen van een FMEA is bij uitstek een activiteit voor een multidisciplinair team, waardoor verschillende kennis en ervaring vanuit de organisatie naar een punt wordt gedirigeerd.
Design FMEA:
Verantwoordelijke design engineer is eigenaar.
Deelnemers (denk aan de keten):
-Marketing/Sales, Design Engineering, Proces Engineering
Proces FMEA
Verantwoordelijke proces engineer is eigenaar.
Deelnemers (denk aan de keten):
- Design Engineering, Proces Engineering, Maintenance, Productie (engineering en operators)
19-9-201126
Perforator
Case voor DFMEA en PFMEA
19-9-201127
De perforator
19-9-201128
Perforator; opdracht DFMEA
Je moet een perforator ontwerpen voor de thuismarkt.Wie zijn de klanten en wat willen deze klanten (klantenwensen)?Welke functies moet de perforator kunnen vervullen?Uit welke componenten bestaat de perforator?
1. Stel de QFD op.
2. Stel de DFMEA op
3. Scores toekennen
4. Definieer verbeteracties voor de risico’s; hoge RPG’s
Componenten: handgreep, montage, grondplaat, deksel, geleider, drukstang, nippel en veertjes
19-9-201129
Perforator; opdracht PFMEA
Je moet een vrijgegeven perforator (Design) gaan produceren.Wie zijn de klanten en wat willen deze klanten (klantenwensen)?Welke specificaties zijn essentieel voor het goed functioneren?Welke processtappen zijn noodzakelijk?
1. Stel de QFD op.
2. Stel de PFMEA op
3. Scores toekennen
4. Definieer verbeteracties voor de risico’s; hoge RPG’s
Processtappen:Zagen, slijpen, harden, oppervlaktebehandeling, assembleren en inpakken