Una modalità di fallimento ed effetti . (FMEA) è un approccio strutturato per identificare gli errori di progettazione in un prodotto o processo. Sviluppato negli anni '1950, la modalità e gli effetti del fallimento . è una delle prime metodologie del suo genere. Consente alle organizzazioni di anticipare una serie di potenziali guasti durante la fase di progettazione.
Componente | Descrizione |
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Panoramica | L'analisi delle modalità e degli effetti dei guasti (FMEA) è un approccio sistematico e proattivo per identificare potenziali modalità di guasto, le loro cause e gli effetti o le conseguenze di tali guasti in un prodotto, processo o sistema. Aiuta a stabilire le priorità e a mitigare i rischi per migliorare l'affidabilità e la sicurezza. |
Elementi chiave | - Modalità di fallimento: Identificare i possibili modi in cui un prodotto, processo o sistema potrebbe fallire. |
- cause: Determinazione delle cause profonde o dei fattori che contribuiscono a ciascuna modalità di guasto. | |
- Effetti: Valutare le conseguenze o l'impatto di ciascuna modalità di guasto sull'operazione o sugli obiettivi complessivi. | |
Come funziona | La FMEA prevede un processo graduale: in primo luogo, l'identificazione di tutte le potenziali modalità di guasto, quindi la determinazione delle loro cause ed effetti. A ciascuna modalità di guasto viene assegnato un numero di priorità del rischio (RPN) in base a criteri quali gravità, occorrenza e rilevamento. Ciò aiuta a stabilire la priorità delle modalità di errore che richiedono sforzi di mitigazione. Infine, vengono pianificate e implementate azioni correttive per ridurre i rischi e migliorare l'affidabilità. |
Applicazioni | - Produzione: Utilizzato per valutare e migliorare l'affidabilità dei processi produttivi e la qualità del prodotto. |
- Ingegneria: Applicato nella progettazione e nello sviluppo del prodotto per identificare e mitigare potenziali modalità di guasto. | |
- Assistenza sanitaria: Utilizzato in ambienti sanitari per ridurre al minimo i rischi associati alle procedure e alle apparecchiature mediche. | |
Benefici | - Riduzione del rischio: La FMEA aiuta a identificare e dare priorità a potenziali modalità di guasto, consentendo alle organizzazioni di concentrarsi su aree ad alto rischio. |
- Affidabilità migliorata: Affrontando i punti deboli della progettazione o dei processi, la FMEA migliora l'affidabilità e le prestazioni di prodotti e sistemi. | |
svantaggi | - Risorsa intensiva: La conduzione della FMEA può richiedere molto tempo e richiede personale qualificato. |
- Soggettività: Le valutazioni del rischio e gli RPN possono variare in base ai giudizi e alle competenze individuali. | |
Key Takeaway | L'analisi delle modalità e degli effetti dei guasti (FMEA) è un approccio strutturato per identificare potenziali modalità di guasto, le loro cause e i loro effetti su prodotti, processi o sistemi. Valutando sistematicamente i rischi e dando priorità agli sforzi di mitigazione, la FMEA aiuta le organizzazioni a migliorare l'affidabilità, la sicurezza e le prestazioni. Trova applicazioni nel settore manifatturiero, ingegneristico, sanitario e in vari settori in cui la gestione del rischio è fondamentale. Tuttavia, può richiedere un uso intensivo delle risorse ed essere soggetto a giudizi individuali. |
Comprendere una modalità di errore e l'analisi degli effetti
La storia è disseminata di esempi di richiami di prodotti a causa di prodotti o processi mal progettati.
Uno di questi esempi è il richiamo dell'airbag Takata, il più grande richiamo automobilistico al mondo che interessa circa 100 milioni di veicoli.
Il richiamo è stato causato da problemi di progettazione e produzione che hanno portato l'airbag a diventare altamente esplosivo se esposto a umidità elevata.
Sviluppato negli anni '1950, la modalità e gli effetti del fallimento . è una delle prime metodologie del suo genere.
Consente alle organizzazioni di anticipare una serie di potenziali guasti durante la fase di progettazione.
Durante lo svolgimento di un FMEA, al team viene richiesto di valutare:
- Passi del processo.
- Modalità di errore: cosa potrebbe andare storto?
- Cause di guasto: perché si verificherebbe il guasto?
- Effetti del fallimento: quali sarebbero le conseguenze del verificarsi del fallimento?
Importanza della FMEA
La FMEA offre numerosi vantaggi e benefici significativi:
1. Mitigazione del rischio:
- La FMEA aiuta le organizzazioni a identificare e mitigare potenziali rischi e guasti nelle prime fasi della progettazione o dello sviluppo del processo.
2. Affidabilità migliorata:
- Affrontando le modalità di guasto in modo proattivo, la FMEA contribuisce a migliorare l'affidabilità del prodotto e del processo.
3. Riduzione dei costi:
- Identificare e affrontare tempestivamente le modalità di guasto può evitare costosi richiami, rilavorazioni o richieste di garanzia.
4. Miglioramento della sicurezza:
- La FMEA è particolarmente critica nei settori critici per la sicurezza, come quello sanitario e aerospaziale, dove aiuta a prevenire incidenti e infortuni.
5. Ottimizzazione dei processi:
- La FMEA può portare a miglioramenti e ottimizzazioni dei processi, con conseguente maggiore efficienza e qualità.
6. Conformità normativa:
- Nei settori regolamentati, la FMEA è spesso un requisito per dimostrare la conformità in termini di sicurezza e affidabilità.
Condurre una modalità di guasto e un'analisi degli effetti
Un FMEA dovrebbe essere eseguito utilizzando un semplice foglio di calcolo. In termini generali, ecco come potrebbe gestire un'azienda tipica .:
Passaggio 1: formare una squadra
Inizia creando un team interfunzionale con una vasta gamma di conoscenze sul processo o sul prodotto da analizzare.
Ciò può includere la produzione, il controllo qualità, il servizio clienti, la manutenzione o gli acquisti.
Passaggio 2: definire l'ambito
In altre parole, l'FMEA viene utilizzato per un concetto, un sistema, un processo o un progetto? Dove sono i confini e qual è il livello di dettaglio richiesto?
I passaggi del processo dovrebbero essere elencati nelle righe all'estrema sinistra del foglio di calcolo.
Passaggio 3: elencare i meccanismi di errore
Elenca i modi in cui ogni fase del processo può fallire attraverso il brainstorming o la revisione della documentazione esistente.
Questo elenco dovrebbe essere esaustivo e molti passaggi avranno più strade per fallire.
Quindi, ripeti lo stesso processo per i potenziali effetti di ogni errore.
Passaggio 4: assegnare le classifiche di gravità
Utilizzando una scala da 1 a 10, classifica la gravità del potenziale effetto sul cliente.
Un punteggio di 9 indicherebbe un evento ad alto impatto, mentre un punteggio di 2 indicherebbe un evento a basso impatto.
Passaggio 5: elencare e valutare le potenziali cause di errore
Come potrebbe verificarsi l'effetto del fallimento?
Ad esempio, un cliente di una banca potrebbe diventare insoddisfatto (effetto guasto) a causa dell'esaurimento del contante in un bancomat (causa guasto).
Per ogni potenziale causa di guasto, classificala in base alla frequenza con cui è probabile che si verifichi.
Gli eventi rari ricevono punteggi bassi, mentre gli eventi frequenti ricevono punteggi più alti.
Passaggio 6: elencare e valutare i controlli di processo correnti
Quali sono i controlli esistenti che impediscono il verificarsi della modalità di errore? Alcuni controlli possono rilevare le modalità di errore solo dopo che si sono verificate.
Tornando all'esempio precedente, la banca potrebbe ricevere un avviso interno che il contante nell'ATM sta per esaurirsi.
Ciascun controllo dovrebbe quindi essere valutato in base alla sua capacità di rilevare il verificarsi di un evento di guasto.
A un evento di errore facilmente rilevabile da un controllo viene assegnato un punteggio basso mentre un punteggio più alto viene assegnato a un evento di errore poco appariscente.
Passaggio 7: determinare il numero di priorità del rischio
Il numero di priorità del rischio (RPN) è il punteggio di rischio complessivo di un evento. Può essere calcolato moltiplicando insieme i punteggi di gravità, occorrenza e rilevamento.
Una fase del processo con un RPN più elevato richiede un'attenzione immediata. I passaggi RPN inferiori sono meno a rischio di errore.
Passaggio 8: proporre le linee d'azione consigliate
Infine, il team dovrebbe proporre una linea d'azione per:
- Tutte le fasi del processo con un RPN elevato.
- Tutti gli effetti di guasto con un punteggio di gravità di 9 o 10 o quegli effetti associati alla sicurezza o alla regolamentazione del cliente.
- Tutte le fasi del processo hanno un punteggio elevato sia per la gravità che per l'occorrenza, altrimenti note come combinazioni ad alta criticità.
Le azioni che riducono il rischio implicano in definitiva l'eliminazione dell'errore o l'analisi della causa dell'errore.
I processi possono anche essere migliorati aumentando la tolleranza di progettazione e riducendo la variazione nella qualità dell'output del processo.
Infine, i controlli possono essere migliorati rendendo processi e strumenti a prova di errore (spesso ottenuti attraverso l'automazione).
Tecniche avanzate di ispezione e valutazione possono anche aumentare l'efficacia del controllo.
Esempio di modalità di guasto ed analisi degli effetti
Considera l'FMEA . per un'azienda che progetta cavi freno per biciclette. Il team assemblato definisce tre potenziali modelli di guasto e i loro effetti associati:
- Rottura dei cavi (modalità di potenziale guasto) – il ciclista non è in grado di chiudere la pinza del freno per ridurre la velocità, il che potrebbe causare incidenti e/o lesioni (effetto guasto).
- Fascette per cavi – il ciclista deve usare più forza per chiudere le pinze dei freni a causa del maggiore attrito tra il cavo del freno e la guaina.
- Il cavo scivola sul dado di bloccaggio della leva del freno o sulla pinza – la pinza del freno non si chiude quando viene applicata la giusta quantità di forza alla leva. Ciò potrebbe comportare un minore attrito tra le pastiglie dei freni e le ruote e un possibile incidente e/o lesioni.
Successivamente, il team valuta ogni modalità di errore in base alla sua potenziale gravità (passaggio quattro nel processo descritto sopra):
- Rottura dei cavi – 10.
- Fascette per cavi – 6.
- Il cavo scivola sul dado di bloccaggio della leva del freno o sulla pinza – 9.
Quindi, il team discute come potrebbe verificarsi ogni errore e quindi segna in base alla frequenza con cui può verificarsi.
Ricorda, gli eventi frequenti ricevono punteggi più alti rispetto agli eventi percepiti come più rari.
- Rottura dei cavi – abrasione del nylon a causa dell'uso improprio del materiale (2), il nylon diventa fragile a causa della bassa umidità relativa o della ripetuta flessione sotto carico (4).
- Fascette per cavi – cavo piegato o attorcigliato per disallineamento (5), lubrificazione scarsa o inesistente tra guaina e cavo (2).
- Il cavo scivola al dado di bloccaggio del livello di rottura o alla pinza – il diametro del cavo del freno è troppo piccolo per essere fissato dopo l'innesto del controdado (7).
Nel passaggio sei, il team elenca i controlli correnti che impediscono il verificarsi di una modalità di errore o la rilevano dopo che si è verificata.
Ciascun controllo viene inoltre valutato in base alla capacità di rilevamento di un evento di errore, con punteggi più bassi associati agli eventi che vengono rilevati più facilmente.
- Abrasione del nylon a causa di un uso improprio del materiale – scelta del materiale del cavo in base ai criteri applicabili dell'American National Standards Institute (ANSI), test di resistenza del cavo in fabbrica (1).
- Il nylon diventa fragile a causa della bassa umidità relativa o della flessione ripetuta sotto carico – esame di laboratorio per l'evidenza di cracking (4).
- Cavo in nylon piegato o attorcigliato a causa del disallineamento – guida alla progettazione per il materiale del cavo in nylon, ispezione di tutto il nuovo materiale del cavo (2).
- Lubrificazione tra guaina e cavo scarsa o inesistente – guida alla progettazione per la lubrificazione dei cavi, eseguire il test di sforzo della leva del freno (1).
- Il diametro del cavo del freno è troppo piccolo per essere fissato dopo aver innestato il dado di bloccaggio – effettuare uno studio sulla tolleranza del meccanismo del freno, eseguire la prova di taratura del freno (2).
Ora è il momento di calcolare l'RPN moltiplicando la gravità, l'occorrenza e il rilevamento per ciascun evento:
- Rottura del cavo a causa dell'abrasione del nylon – 10 x 2 x 1 = 20.
- Il cavo si rompe perché il nylon diventa fragile – 10 x 4 x 4 = 160.
- Il cavo si lega a causa di piegatura o attorcigliamento del cavo – 6 x 5 x 2 = 60.
- Il cavo si lega a causa della lubrificazione inadeguata – 6 x 2 x 1 = 12.
- Il cavo scivola a causa del piccolo diametro del cavo – 9 x 7 x 2 = 126.
Da questi risultati, dovrebbero essere prioritari gli effetti del guasto che provocano incidenti o lesioni al ciclista.
Un cavo che scivola a causa di un diametro più piccolo è una combinazione ad alta criticità perché ha un punteggio relativamente alto sia per gravità che per occorrenza.
In questo caso, un potenziale modo per migliorare questo processo sarebbe riprogettare da zero il meccanismo di bloccaggio del cavo.
Casi Studio
Azienda di produzione alimentare: produzione di tavolette di cioccolato
Passaggio 1: assemblare una squadra:
- Responsabile della produzione, responsabile del controllo qualità, tecnico della manutenzione e rappresentante del servizio clienti.
Passaggio 2: definire l'ambito:
- Analisi del processo di stampaggio della tavoletta di cioccolato.
Passaggio 3: elencare i meccanismi di errore:
- Il cioccolato non si solidifica correttamente, presenza di contaminanti estranei, miscela non uniforme degli ingredienti.
- Effetti: clienti insoddisfatti, potenziali rischi per la salute, gusto incoerente.
Passaggio 4: assegnare le classifiche di gravità:
- Cioccolato che non si solidifica (7), contaminanti (10), miscela non uniforme (6).
Passaggio 5: elencare e assegnare un punteggio alle potenziali cause:
- Temperatura non corretta (5), attrezzatura sporca (8), mixer malfunzionante (4).
Passaggio 6: elencare e assegnare un punteggio ai controlli di processo correnti:
- Controlli regolari del termometro, programma di pulizia delle attrezzature, controlli di manutenzione del mixer.
- Punteggi di rilevamento: 3, 2, 4 rispettivamente.
Passaggio 7: determinare l'RPN:
- Temperatura impropria: 7 x 5 x 3 = 105.
- Contaminanti: 10 x 8 x 2 = 160.
- Miscela irregolare: 6 x 4 x 4 = 96.
Passaggio 8 – Azioni consigliate:
- Monitoraggio della temperatura migliorato, protocolli di pulizia più rigorosi e manutenzione migliorata del mixer.
Piattaforma di commercio elettronico online
Passaggio 1: assemblare una squadra:
- Specialista IT, rappresentante del servizio clienti, tester del controllo qualità ed esperto di sicurezza.
Passaggio 2: definire l'ambito:
- Analisi del processo di pagamento.
Passaggio 3: elencare i meccanismi di errore:
- Crash del sistema durante il checkout, fatturazione errata, accesso non autorizzato.
- Effetti: perdita di vendite, discrepanze finanziarie, potenziali violazioni dei dati.
Passaggio 4: assegnare le classifiche di gravità:
- Crash del sistema (8), fatturazione errata (7), accesso non autorizzato (10).
Passaggio 5: elencare e assegnare un punteggio alle potenziali cause:
- Sovraccarico del server (6), bug del software (5), misure di sicurezza deboli (9).
Passaggio 6: elencare e assegnare un punteggio ai controlli di processo correnti:
- Strumenti di monitoraggio del server, test software di routine, autenticazione a due fattori.
- Punteggi di rilevamento: 4, 3, 5 rispettivamente.
Passaggio 7: determinare l'RPN:
- Crash del sistema: 8 x 6 x 4 = 192.
- Fatturazione errata: 7 x 5 x 3 = 105.
- Accesso non autorizzato: 10 x 9 x 5 = 450.
Passaggio 8 – Azioni consigliate:
- Migliora la capacità del server, correggi i problemi del software, rafforza le misure di sicurezza.
Settore aereo: processo di prenotazione del volo
Passaggio 1: assemblare una squadra:
- Esperto di operazioni di volo, specialista IT, responsabile del servizio clienti e controllore finanziario.
Passaggio 2: definire l'ambito:
- Analisi della prenotazione del volo online.
Passaggio 3: elencare i meccanismi di errore:
- Doppia prenotazione di posti, dettagli del volo forniti errati, mancati pagamenti.
- Effetti: passeggeri disagiati, perdita di fiducia, perdita di entrate.
Passaggio 4: assegnare le classifiche di gravità:
- Doppia prenotazione (9), dettagli del volo errati (8), mancato pagamento (7).
Passaggio 5: elencare e assegnare un punteggio alle potenziali cause:
- Problemi di sincronizzazione del sistema (8), errori del database (6), problemi del gateway di pagamento (7).
Passaggio 6: elencare e assegnare un punteggio ai controlli di processo correnti:
- Verifiche di sistema in tempo reale, protocolli di validazione dei dati, monitoraggio dei gateway di pagamento.
- Punteggi di rilevamento: 3, 4, 2 rispettivamente.
Passaggio 7: determinare l'RPN:
- Prenotazione doppia: 9 x 8 x 3 = 216.
- Dettagli del volo errati: 8 x 6 x 4 = 192.
- Mancato pagamento: 7 x 7 x 2 = 98.
Passaggio 8 – Azioni consigliate:
- Migliora la sincronizzazione del sistema, migliora la precisione del database e coordinati con i fornitori di servizi di pagamento.
Principali takeaways
- Una modalità di fallimento ed effetti . è un approccio strutturato e valutativo per identificare i guasti in un prodotto o processo.
- Una modalità di fallimento ed effetti . costringe i team a valutare criticamente ogni fase di un processo. Ciò si ottiene considerando le modalità, le cause e gli effetti potenziali dei guasti del processo.
- Una modalità di fallimento ed effetti . può essere eseguito utilizzando un software per fogli di calcolo. I team devono assegnare punteggi ponderati a una serie di variabili e concentrare i propri sforzi sulle fasi del processo con il più alto rischio di fallimento.
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- Modalità di guasto e analisi degli effetti (FMEA): un approccio strutturato per identificare gli errori di progettazione in prodotti o processi, consentendo alle organizzazioni di anticipare potenziali errori durante la fase di progettazione.
- Storia di FMEA: Sviluppato negli anni '1950, aiuta a prevenire i richiami dei prodotti e migliora la qualità del design.
- Fasi del processo FMEA:
- Montare una squadra: Creare un team interfunzionale con conoscenze diverse sul processo/prodotto da analizzare.
- Definisci l'ambito: Determina la messa a fuoco del . e fissare i limiti per la valutazione.
- Elenca i meccanismi di guasto: Pensa alle potenziali modalità di errore per ogni fase del processo e ai loro effetti associati.
- Assegna graduatorie di gravità: Classifica la gravità dei potenziali effetti del fallimento sui clienti utilizzando una scala da 1 a 10.
- Elenca e assegna un punteggio alle potenziali cause di errore: Identificare le ragioni di ciascun effetto di guasto e classificare la loro probabilità di accadimento.
- Elenca e assegna un punteggio ai controlli di processo correnti: valutare i controlli esistenti per prevenire o rilevare i guasti e valutarne l'efficacia.
- Determinare il numero di priorità del rischio (RPN): Calcola il punteggio di rischio complessivo moltiplicando i punteggi di gravità, occorrenza e rilevamento.
- Proponi linee d'azione raccomandate: Sviluppare piani d'azione per affrontare le fasi del processo ad alto rischio e gli effetti del fallimento.
- Esempio: Cavi freno bicicletta FMEA .:
- Modalità di errore identificate ed effetti per rotture di cavi, cavi bloccati e scivolamenti dei cavi.
- Gravità, occorrenza e rilevamento del punteggio per ciascuna modalità di errore.
- RPN calcolato per dare priorità ai guasti ad alto rischio.
- Azioni consigliate per migliorare le fasi critiche del processo e mitigare i rischi.
- Vantaggi di FMEA: consente una valutazione critica di ogni fase del processo, aiuta a identificare potenziali guasti e consente un miglioramento continuo.
Quadri di analisi collegati
Analisi della modalità di guasto e degli effetti
Analisi comparativa accoppiata
Analisi della causa principale
Gestione basata sulle attività
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