Peter Leenders

19-9-20111

Failure Mode and Effect Analysis

Peter LeendersLeenders Consultancy

19-9-20112


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


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


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


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


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


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

Peter Leenders

Documents

Transcript of Peter Leenders