Een faalmodus en effecten analyse (FMEA) is een gestructureerde benadering voor het identificeren van ontwerpfouten in een product of proces. Ontwikkeld in de jaren 1950, de faalmodus en effecten analyse is een van de vroegste methoden in zijn soort. Het stelt organisaties in staat om tijdens de ontwerpfase te anticiperen op een reeks mogelijke mislukkingen.
Bestanddeel | Omschrijving |
---|---|
Overzicht | Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) is een systematische en proactieve aanpak om potentiële faalmodi, hun oorzaken en de effecten of gevolgen van die mislukkingen in een product, proces of systeem te identificeren. Het helpt bij het prioriteren en beperken van risico's om de betrouwbaarheid en veiligheid te verbeteren. |
Belangrijkste elementen | - Fout toestanden: Het identificeren van mogelijke manieren waarop een product, proces of systeem kan falen. |
- Oorzaken: Het bepalen van de grondoorzaken of factoren die bijdragen aan elke faalwijze. | |
- Effecten: Het evalueren van de gevolgen of impact van elke storingsmodus op de algehele werking of doelstellingen. | |
Hoe het werkt | FMEA omvat een stapsgewijs proces: eerst worden alle mogelijke faalwijzen geïdentificeerd en vervolgens de oorzaken en gevolgen ervan bepaald. Aan elke storingsmodus wordt een risicoprioriteitnummer (RPN) toegewezen op basis van criteria zoals ernst, voorkomen en detectie. Dit helpt bij het prioriteren van welke faalwijzen mitigatie-inspanningen vereisen. Ten slotte worden corrigerende maatregelen gepland en geïmplementeerd om de risico's te verminderen en de betrouwbaarheid te verbeteren. |
Toepassingen | - Productie: Wordt gebruikt om de betrouwbaarheid van productieprocessen en productkwaliteit te beoordelen en te verbeteren. |
- Techniek: Toegepast bij productontwerp en -ontwikkeling om potentiële faalwijzen te identificeren en te beperken. | |
- Gezondheidszorg: Wordt gebruikt in gezondheidszorgomgevingen om de risico's die gepaard gaan met medische procedures en apparatuur te minimaliseren. | |
Voordelen | - Risico beperking: FMEA helpt bij het identificeren en prioriteren van potentiële faalwijzen, waardoor organisaties zich kunnen concentreren op gebieden met een hoog risico. |
- Verbeterde betrouwbaarheid: Door zwakke punten in het ontwerp of de processen aan te pakken, verbetert FMEA de betrouwbaarheid en prestaties van producten en systemen. | |
Nadelen | - Resource-intensief: Het uitvoeren van FMEA kan tijdrovend zijn en vereist bekwaam personeel. |
- Subjectiviteit: Risicobeoordelingen en RPN's kunnen variëren op basis van individuele beoordelingen en expertise. | |
Sleutel afhaalmaaltijden | Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) is een gestructureerde aanpak om potentiële faalmodi, hun oorzaken en hun effecten op producten, processen of systemen te identificeren. Door risico's systematisch te beoordelen en prioriteit te geven aan mitigatie-inspanningen, helpt FMEA organisaties de betrouwbaarheid, veiligheid en prestaties te verbeteren. Het vindt toepassingen in de productie, techniek, gezondheidszorg en diverse industrieën waar risicobeheer van cruciaal belang is. Het kan echter veel middelen vergen en onderhevig zijn aan individuele beoordelingen. |
Een faalmodus en effectanalyse begrijpen
De geschiedenis is bezaaid met voorbeelden van productterugroepingen vanwege slecht ontworpen producten of processen.
Een voorbeeld hiervan is de Takata-terugroepactie voor airbags, de grootste terugroepactie voor auto's ter wereld die naar schatting 100 miljoen voertuigen betreft.
De terugroepactie werd veroorzaakt door ontwerp- en fabricageproblemen die ertoe leidden dat de airbag zeer explosief werd bij blootstelling aan een hoge luchtvochtigheid.
Ontwikkeld in de jaren 1950, de faalmodus en effecten analyse is een van de vroegste methoden in zijn soort.
Het stelt organisaties in staat om tijdens de ontwerpfase te anticiperen op een reeks mogelijke mislukkingen.
Bij het uitvoeren van een FMEA wordt het team gevraagd om het volgende te evalueren:
- Stappen in het proces.
- Faillissementen – wat kan er mis gaan?
- Storingsoorzaken - waarom zou de storing optreden?
- Storingseffecten - wat zijn de gevolgen van het optreden van een storing?
Uitvoeren van een storingsmodus en effectenanalyse
Een FMEA moet worden uitgevoerd met behulp van een eenvoudige spreadsheet. In algemene termen, hier is hoe een typisch bedrijf de analyse:
Stap 1 – Stel een team samen
Begin met het creëren van een multifunctioneel team met een breed scala aan kennis over het te analyseren proces of product.
Dit kan fabricage, kwaliteitscontrole, klantenservice, onderhoud of inkoop omvatten.
Stap 2 – Definieer het bereik
Met andere woorden, wordt de FMEA gebruikt voor een concept, systeem, proces of ontwerp? Waar liggen de grenzen en wat is het vereiste detailniveau?
De processtappen moeten in rijen helemaal links in het werkblad worden vermeld.
Stap 3 – Lijst van faalmechanismen
Maak een lijst van de manieren waarop elke processtap kan mislukken door te brainstormen of bestaande documentatie te herzien.
Deze lijst zou uitputtend moeten zijn en veel stappen zullen meerdere wegen hebben om te mislukken.
Herhaal vervolgens hetzelfde proces voor de mogelijke effecten van elke storing.
Stap 4 – Ernstrangschikkingen toewijzen
Gebruik een schaal van 1 tot 10 om de ernst van het potentiële effect op de klant te rangschikken.
Een score van 9 zou duiden op een gebeurtenis met een hoge impact, terwijl een score van 2 zou duiden op een gebeurtenis met een lage impact.
Stap 5 – Lijst en score van mogelijke oorzaken van falen
Hoe kan het faaleffect ontstaan?
Een klant van een bank kan bijvoorbeeld ontevreden raken (storingseffect) doordat een geldautomaat zonder geld komt te zitten (storingsoorzaak).
Rangschik voor elke mogelijke storingsoorzaak op basis van hoe vaak deze zich waarschijnlijk zal voordoen.
Zeldzame gebeurtenissen krijgen lage scores, terwijl frequente gebeurtenissen hogere scores krijgen.
Stap 6 – Lijst en score huidige procescontroles
Wat zijn de bestaande controles die voorkomen dat de storingsmodus optreedt? Sommige bedieningselementen kunnen storingsmodi pas detecteren nadat ze zich hebben voorgedaan.
Terugkerend naar het vorige voorbeeld, kan de bank een interne waarschuwing ontvangen dat het geld in de geldautomaat bijna op is.
Elke controle moet vervolgens worden gescoord op basis van zijn vermogen om het optreden van een storingsgebeurtenis te detecteren.
Een storingsgebeurtenis die gemakkelijk door een controle wordt gedetecteerd, krijgt een lage score, terwijl een onopvallende storingsgebeurtenis een hogere score wordt toegekend.
Stap 7 – Bepaal het risicoprioriteitnummer
Het risicoprioriteitgetal (RPN) is de algehele risicoscore van een gebeurtenis. Het kan worden berekend door de ernst, het optreden en de detectiescores met elkaar te vermenigvuldigen.
Een processtap met een hogere RPN vraagt om directe aandacht. Lagere RPN-stappen lopen minder risico op falen.
Stap 8 - Aanbevelingen voor actie voorstellen
Ten slotte moet het team een actieplan voorstellen voor:
- Alle processtappen met een hoge RPN.
- Alle faaleffecten met een ernstscore van 9 of 10, of die effecten die verband houden met klantveiligheid of regelgeving.
- Alle processtappen scoren hoog voor zowel de ernst als het voorkomen - ook wel bekend als combinaties met hoge kriticiteit.
Acties die het risico verminderen, omvatten uiteindelijk het elimineren van de storing of het aanpakken van de oorzaak van de storing.
Processen kunnen ook worden verbeterd door de ontwerptolerantie te vergroten en de variatie in de kwaliteit van de procesuitvoer te verminderen.
Ten slotte kunnen controles worden verbeterd door processen en tools foutbestendig te maken (vaak bereikt door automatisering).
Verbeterde inspectie- en evaluatietechnieken kunnen ook de doeltreffendheid van de controle vergroten.
Voorbeeld van storingsmodus en effectenanalyse
Overweeg de FMEA analyse voor een bedrijf dat remkabels voor fietsen ontwerpt. Het samengestelde team definieert drie mogelijke faalmodellen en de bijbehorende effecten:
- Kabelbreuken (potentiële storingsmodus) – fietser kan de remklauw niet sluiten om snelheid te verminderen, wat kan leiden tot een ongeval en/of letsel (storingseffect).
- Kabel bindt – fietser moet meer kracht zetten om remklauwen te sluiten vanwege verhoogde wrijving tussen remkabel en mantel.
- Kabel slipt bij remhendel borgmoer of remklauw – remklauw sluit niet wanneer de juiste hoeveelheid kracht op de hendel wordt uitgeoefend. Dit kan resulteren in minder wrijving tussen de remblokken en wielen en een mogelijk ongeval en/of letsel.
Vervolgens beoordeelt het team elke storingsmodus op zijn potentiële ernst (stap vier in het hierboven beschreven proces):
- Kabelbreuken - 10.
- Kabel bindt - 6.
- Kabel slipt bij borgmoer of remklauw – 9.
Vervolgens bespreekt het team hoe elke storing kan ontstaan en geeft deze vervolgens een score op basis van hoe vaak deze zich kan voordoen.
Onthoud dat frequente gebeurtenissen hogere scores krijgen dan gebeurtenissen die als zeldzamer worden beschouwd.
- Kabelbreuken – nylon slijtage door oneigenlijk materiaalgebruik (2), nylon wordt broos door lage relatieve vochtigheid of herhaaldelijk buigen onder belasting (4).
- Kabel bindt – kabel die gebogen of geknikt is door een verkeerde uitlijning (5), slechte of niet-bestaande smering tussen mantel en kabel (2).
- Kabel slipt bij borgmoer of remklauw op breukniveau – de diameter van de remkabel is te klein om vast te zetten nadat de borgmoer is vastgedraaid (7).
In stap zes somt het team de huidige controles op die ofwel voorkomen dat een storingsmodus optreedt of deze detecteren nadat deze is opgetreden.
Elke controle wordt ook gescoord op basis van hoe goed het een storingsgebeurtenis detecteert, waarbij lagere scores worden geassocieerd met gebeurtenissen die gemakkelijker kunnen worden gedetecteerd.
- Nylon slijtage door onjuist materiaalgebruik – keuze van kabelmateriaal op basis van toepasselijke criteria van het American National Standards Institute (ANSI), kabelsterktetest in de fabriek (1).
- Nylon wordt broos door lage relatieve vochtigheid of herhaaldelijk buigen onder belasting – laboratoriumonderzoek op tekenen van scheurvorming (4).
- Nylon kabel die is gebogen of geknikt vanwege een verkeerde uitlijning – ontwerpgids voor nylon kabelmateriaal, inspectie van al het nieuwe kabelmateriaal (2).
- Slechte of niet-bestaande smering tussen mantel en kabel – ontwerpgids voor kabelsmering, voer krachttest remhendel uit (1).
- De diameter van de remkabel is te klein om vast te zetten nadat de borgmoer is vastgezet – tolerantieonderzoek remmechanisme uitvoeren, remkalibratietest (2) uitvoeren.
Nu is het tijd om de RPN te berekenen door de ernst, het optreden en de detectie voor elke gebeurtenis te vermenigvuldigen:
- Kabelbreuken door slijtage van nylon – 10 x 2 x 1 = 20.
- Kabel breekt omdat nylon broos wordt – 10 x 4 x 4 = 160.
- Kabel zit vast door knik of knik in kabel – 6 x 5 x 2 = 60.
- Kabel bindt door onvoldoende smering – 6 x 2 x 1 = 12.
- Kabel slipt vanwege kleine kabeldiameter - 9 x 7 x 2 = 126.
Op basis van deze resultaten moeten faaleffecten die leiden tot een ongeval of letsel van de berijder prioriteit krijgen.
Een kabel die slipt vanwege een kleinere diameter is een combinatie van hoge criticaliteit omdat deze relatief hoog scoort op zowel ernst als voorkomen.
In dit geval zou een mogelijke manier om dit proces te verbeteren zijn om het kabelvergrendelingsmechanisme helemaal opnieuw te ontwerpen.
Case Study's
Voedselproductiebedrijf: productie van chocoladerepen
Stap 1 – Stel een team samen:
- Productiemanager, kwaliteitsmanager, onderhoudsmonteur en medewerker klantenservice.
Stap 2 – Definieer de reikwijdte:
- Analyse van het gietproces van chocoladerepen.
Stap 3 – Maak een lijst van faalmechanismen:
- Chocolade hardt niet goed uit, aanwezigheid van vreemde verontreinigingen, ongelijkmatig mengsel van ingrediënten.
- Effecten: ontevreden klanten, potentiële gezondheidsrisico's, inconsistente smaak.
Stap 4 – Ernstrangschikkingen toewijzen:
- Chocolade hardt niet uit (7), verontreinigingen (10), ongelijkmatig mengsel (6).
Stap 5 – Potentiële oorzaken opsommen en scoren:
- Onjuiste temperatuur (5), onreine apparatuur (8), defecte mixer (4).
Stap 6 – Maak een lijst en scoor de huidige procescontroles:
- Regelmatige thermometercontroles, schoonmaakschema van apparatuur, controles op onderhoud van mixers.
- Detectiescores: respectievelijk 3, 2, 4.
Stap 7 – Bepaal de RPN:
- Onjuiste temperatuur: 7 x 5 x 3 = 105.
- Verontreinigingen: 10 x 8 x 2 = 160.
- Ongelijkmatig mengsel: 6 x 4 x 4 = 96.
Stap 8 – Aanbevolen acties:
- Verbeterde temperatuurbewaking, strengere reinigingsprotocollen en verbeterd mixeronderhoud.
Online e-commerceplatform
Stap 1 – Stel een team samen:
- IT-specialist, klantenservicemedewerker, kwaliteitsborgingstester en beveiligingsexpert.
Stap 2 – Definieer de reikwijdte:
- Analyse van het afrekenproces.
Stap 3 – Maak een lijst van faalmechanismen:
- Systeem crasht tijdens het afrekenen, onjuiste facturering, ongeautoriseerde toegang.
- Effecten: omzetverlies, financiële discrepanties, mogelijke datalekken.
Stap 4 – Ernstrangschikkingen toewijzen:
- Systeemcrash (8), onjuiste facturering (7), ongeautoriseerde toegang (10).
Stap 5 – Potentiële oorzaken opsommen en scoren:
- Serveroverbelasting (6), softwarefout (5), zwakke beveiligingsmaatregelen (9).
Stap 6 – Maak een lijst en scoor de huidige procescontroles:
- Tools voor servermonitoring, routinematige softwaretests, tweefactorauthenticatie.
- Detectiescores: respectievelijk 4, 3, 5.
Stap 7 – Bepaal de RPN:
- Systeemcrash: 8 x 6 x 4 = 192.
- Onjuiste facturatie: 7 x 5 x 3 = 105.
- Ongeautoriseerde toegang: 10 x 9 x 5 = 450.
Stap 8 – Aanbevolen acties:
- Verbeter de servercapaciteit, corrigeer softwareproblemen en versterk de beveiligingsmaatregelen.
Luchtvaartsector: vluchtboekingsproces
Stap 1 – Stel een team samen:
- Expert op het gebied van vluchtoperaties, IT-specialist, klantenservicemanager en financieel controller.
Stap 2 – Definieer de reikwijdte:
- Analyse van online vluchtboeking.
Stap 3 – Maak een lijst van faalmechanismen:
- Dubbele boeking van stoelen, verkeerde vluchtgegevens verstrekt, mislukte betalingen.
- Effecten: ongemakkelijke passagiers, verloren vertrouwen, omzetverlies.
Stap 4 – Ernstrangschikkingen toewijzen:
- Dubbele boeking (9), verkeerde vluchtgegevens (8), mislukte betaling (7).
Stap 5 – Potentiële oorzaken opsommen en scoren:
- Systeemsynchronisatieproblemen (8), databasefouten (6), problemen met de betalingsgateway (7).
Stap 6 – Maak een lijst en scoor de huidige procescontroles:
- Real-time systeemcontroles, gegevensvalidatieprotocollen, monitoring van betalingsgateways.
- Detectiescores: respectievelijk 3, 4, 2.
Stap 7 – Bepaal de RPN:
- Dubbele boeking: 9 x 8 x 3 = 216.
- Verkeerde vluchtgegevens: 8 x 6 x 4 = 192.
- Betaling mislukt: 7 x 7 x 2 = 98.
Stap 8 – Aanbevolen acties:
- Verbeter de systeemsynchronisatie, verbeter de nauwkeurigheid van de database en coördineer met betalingsdienstaanbieders.
Key afhaalrestaurants
- Een faalmodus en effecten analyse is een gestructureerde, evaluatieve benadering voor het identificeren van fouten in een product of proces.
- Een faalmodus en effecten analyse dwingt teams om elke stap in een proces kritisch te evalueren. Dit wordt bereikt door rekening te houden met de modi, oorzaken en mogelijke effecten van processtoringen.
- Een faalmodus en effecten analyse kan worden uitgevoerd met behulp van spreadsheetsoftware. Teams moeten gewogen scores toekennen aan een reeks variabelen en hun inspanningen richten op processtappen met het hoogste risico op mislukking.
Belangrijkste kenmerken
- Storingsmodus en effectenanalyse (FMEA): Een gestructureerde aanpak om ontwerpfouten in producten of processen te identificeren, waardoor organisaties kunnen anticiperen op mogelijke fouten tijdens de ontwerpfase.
- Geschiedenis van FMEA: Ontwikkeld in de jaren 1950, helpt het terugroepen van producten te voorkomen en de ontwerpkwaliteit te verbeteren.
- FMEA-processtappen:
- Stel een team samen: Creëer een multifunctioneel team met uiteenlopende kennis over het te analyseren proces/product.
- Definieer het bereik: Bepaal de focus van de analyse en stel grenzen voor de evaluatie.
- Maak een lijst van storingsmechanismen: Brainstorm over mogelijke faalwijzen voor elke processtap en de bijbehorende effecten.
- Wijs ernstklassen toe: Rangschik de ernst van potentiële faaleffecten voor klanten op een schaal van 1 tot 10.
- Maak een lijst en scoor mogelijke oorzaken van falen: Identificeer de redenen voor elk faaleffect en rangschik de waarschijnlijkheid van optreden.
- Maak een lijst en scoor de huidige procescontroles: Evalueer bestaande controles om storingen te voorkomen of op te sporen en hun effectiviteit te scoren.
- Bepaal het risicoprioriteitnummer (RPN): Bereken de algehele risicoscore door scores voor ernst, voorkomen en detectie te vermenigvuldigen.
- Stel aanbevolen acties voor: Ontwikkel actieplannen om risicovolle processtappen en faaleffecten aan te pakken.
- Voorbeeld: Fietsremkabels FMEA analyse:
- Geïdentificeerde faalwijzen en effecten voor kabelbreuken, kabelbindingen en kabelslips.
- Gescoorde ernst, voorkomen en detectie voor elke storingsmodus.
- Berekende RPN om prioriteit te geven aan fouten met een hoog risico.
- Aanbevolen acties om kritieke processtappen te verbeteren en risico's te beperken.
- Voordelen van FMEA: maakt kritische evaluatie van elke processtap mogelijk, helpt potentiële fouten te identificeren en maakt continue verbetering mogelijk.
Verbonden analysekaders
Storingsmodus en effectenanalyse
Op activiteiten gebaseerd beheer
Gerelateerde strategieconcepten: Go-to-market-strategie, Marketing Strategy, Bedrijfsmodellen, Technische bedrijfsmodellen, Taken die nog gedaan moeten worden, Design Thinking, Lean startup-canvas, Waardeketen, Value Proposition Canvas, Evenwichtige scorekaart, Bedrijfsmodel Canvas, SWOT-analyse, Growth Hacking, Bundelen, Ontbundeling, bootstrapping, Venture Capital, Porter's Five Forces, Algemene strategieën van Porter, Porter's Five Forces, PESTEL-analyse, SWOT, Porter's diamanten model, ansoff, Technologie-adoptiecurve, SLEPEN, SOAR, Evenwichtige scorekaart, OKR's, Agile methodologie, Waarde voorstel, VTDF-framework, BCG Matrix, GE McKinsey-matrix, Kotter's 8-stappen veranderingsmodel.
Hoofdgidsen: