Kerge FMEA-mudel kiiresti muutuvatele meeskondadele
FMEA on üks kasulikumaid meetodeid toote- ja tootmiskvaliteedi valdkonnas, kuid samas ka üks neist, mida on kõige lihtsam muuta piinavaks kogemuseks.
Hästi läbi viiduna paneb see meeskonna süstemaatiliselt mõtlema selle üle, kuidas toode või protsess võib ebaõnnestuda, millised oleksid selle ebaõnnestumise kulud, mis võiks seda põhjustada ning millised meetmed tuleb rakendada, et seda ennetada või avastada.
Halvasti teostatuna muutub see laialivalguvaks arvutustabeliks, pikalevenivateks töötubadeks ja vaidlusteks selle üle, kas juhtum väärib hindeks 3 või 4.
Autotööstuse programmi puhul, kus arendusprotsessid on väljakujunenud, on olemas pühendunud kvaliteedispetsialistid ja suhteliselt väljatöötatud disainilahendused, on rangelt struktureeritud FMEA mõistlik valik.
Kui aga sama süsteem viia kasutusele kolmekümneliikmelises deeptech-ettevõttes, mis üheaegselt tegeleb riistvara ümberprojekteerimise, prototüüpide ehitamise, tarnijate kvalifitseerimise, tootmiseks ettevalmistumise ja esimeste klientidega suhtlemisega, siis kukub see omaenda raskuse all kokku.
See ei tähenda, et FMEA oleks vale meetod. See tähendab, et meetodi põhjalikkus peab vastama toote arengutasemele ja riskile.
Alusta olulistest riskidest
Mallide taga peitub FMEA tegelikult lühike küsimuste ahel. Mis peab toimima, kuidas see võiks rikki minna, mis juhtuks, kui see juhtuks, miks see võiks juhtuda, mis seda ennetab või avastab ning mida peaksime selle suhtes ette võtma.
Need küsimused osutuvad kasulikuks juba esimesest prototüübist alates.
Noor ettevõte ei vaja oma tegevuse alguses sellist detailsust ja formaalsust, mida nõutakse küpselt tootmisorganisatsioonilt.
Täielik lahtimõtestamine, pikalevenivad hindamisarutelud ja mahukas dokumentatsioon võivad nõuda rohkem vaeva, kui uuritavad riskid seda kunagi õigustada suudaksid.
Ma eelistaksin pigem vaadata, kuidas väike insenerimeeskond leiab kümme tõeliselt olulist tooteriski, mõistab neid korralikult ja võtab meetmeid, kui seda, kuidas sama meeskond veedab kaks nädalat täieliku DFMEA koostamisega, mis ei mõjuta enam kunagi ühtegi tegelikku insenerilist otsust.
FMEA väärtus ei sõltu sellest, kui valmis see välja näeb. See väljendub otsustes ja meetmetes, mida see kaasa toob.
Kohanda analüüsi põhjalikkust vastavalt riskile
Kiireim viis FMEA-analüüsi liiga mahukaks muuta on analüüsida kõike sama põhjalikult. Funktsioonidel, komponentidel ja protsessietappidel ei ole võrdset ebakindlust ega võrdseid tagajärgi, seega nende käsitlemine justkui oleksid need võrdsed raiskab meeskonna tähelepanu osadele, mis ei oleks kunagi kahju tekitanud.
Ma süvenen neisse valdkondadesse, kus selleks on põhjus. Üks selline põhjus on ohutus- või regulatiivsed tagajärjed. Samuti tehniliselt uuenduslik disain, kriitiline liides, katsetamata tehnoloogia, rike, mille kõrvaldamine oleks kulukas või võimatu, uus tootmisprotsess, raskesti avastatav rikkeviis, suur sõltuvus ühest tarnijast või mis tahes muu, mis võiks toote kasutusele jõudmisel märkamatult usaldusväärsust kahjustada.
Hästi mõistetav ja madala riskiga tooteosa ei pruugi peaaegu midagi vajada. Uus suure energiaga alamsüsteem, mis hõlmab mitut kriitilist liidest, vajab aga palju rohkem.
Analüüsi põhjalikkus peaks sõltuma riskist, mitte malli suurusest. Sellise tööviisi üks kasulik tulemus on see, et FMEA ei pea olema valmis juba siis, kui esimene prototüüp on valmis. Seda on lubatud järk-järgult täiendada.
Las meetod muutub toote arenguga
Arendustöö alguses seisneb FMEA suurim väärtus selles, et see toob eeldused päevavalgele. Mis peab kindlasti toimima? Milliseid rikkestsenaariume me endale lubada ei saa? Mida me vaikimisi usume? Mida tuleb testida, enne kui pühendame sellele suurema osa projekteerimisest? Selles etapis võib analüüs olla peaaegu vaid luustik, kuid täita ikkagi oma ülesannet:
Funktsioon → kriitiline rike → tagajärg → tegevus / test
Kui projekt on lõplikult paigas, peaks ka analüüs sellega koos lõplikult paika loksuma. Nüüd tasub rikke põhjuseid põhjalikumalt uurida, hinnata, kas olemasolevad ennetusmeetmed tegelikult toimivad, ning seostada olulised riskid projekti kontrollimisega:
Nõue / funktsioon → rike → põhjus → projekteerimiskontroll → kontrollimine → tõendusmaterjal
Kui ettevõte hakkab tootmist tööstuslikult korraldama, on oluline veel üks seos. Disainilahendus võib olla täiesti korrektne, kuid tootmises siiski ebaõnnestuda, kui seda ei ole võimalik järjepidevalt tootmises taasesitada. Seetõttu peavad olulised omadused ja disainieeldused kajastuma ka tootmise riskianalüüsis:
Toote nõue → DFMEA risk → oluline omadus → PFMEA risk → protsessikontroll → kontrollikava
Just siin tasub FMEA end ära mastaapsuse suurendamise käigus. Arendus- ja tootmisosakonnad ei pea enam tegelema kahe eraldi riskide kogumiga, vaid hakkavad haldama ühe süsteemi erinevaid osi. Ja kui tootmine muutub korratavaks ning tootmismaht suureneb, peaksid olulised PFMEA-riskid ilmnema just seal, kus operaatorid nendega tegelikult kokku puutuvad: kontrollplaanides, töö- ja kontrollijuhistes, vastuvõtutingimustes ning reageerimiskavades. Struktuur muutub üha keerukamaks, kuna vigade tegemise kulud suurenevad, mistõttu organisatsioon ei hüppa kunagi otseselt FMEA-ta olukorrast täielikult väljakujunenud süsteemini. See areneb järk-järgult.
Pühenda vähem aega punktide arvestamisele ja rohkem aega otsuste tegemisele
Hindamine võib kergesti võtta rohkem aega kui otsus, mille toetamiseks see on mõeldud. Meeskond võib veeta üllatavalt palju aega, arutledes selle üle, kas juhtum on 3. või 4. taseme, kuigi kõik kohalolijad on juba ühel meelel, et võimalik tagajärg on tõsine ja olemasolevad kontrollimeetmed on nõrgad.
Siinkohal pakub kasulikku põhimõtet 2019. aasta AIAG/VDA FMEA muudatus. Sellega kaotati traditsiooniline riskiprioriteedi number ja asendati see tegevusprioriteediga, mis küll võtab endiselt arvesse tõsidust, esinemissagedust ja avastatavust, kuid võimaldab kõrgel tõsidusel tugevalt mõjutada seda, kui kiiresti on vaja midagi ette võtta, selle asemel, et lasta kolmel keskmisel arvul korrutuda mugavaks kogusummaks.
Sellest tulenev järjekord teebki selle kiiresti tegutseva meeskonna jaoks praktiliseks.
Alustage tagajärgedest: kui potentsiaalne mõju on tõsine, eriti kui tegemist on ohutuse, regulatiivsete nõuete täitmise, kriitilise funktsionaalsuse või tõsise mõjuga klientidele, väärib see tähelepanu isegi siis, kui esinemissagedus tundub madal või avastatavus tugev. Alles seejärel pöörduge esinemissageduse juurde ja küsige endalt, kui kindel te olete, et põhjust on tõepoolest ennetatud, ning seejärel avastatavuse juurde, küsides, kui usaldusväärselt probleem avastataks enne, kui see jõuab tagajärjeni. Lühidalt:
Raskusaste → ennetamine / esinemine → avastamine → meetmed
Eesmärk ei ole kogu AIAG/VDA tegevusprioriteetide tabelit kergendatud FMEA-s täielikult taasesitada. Eesmärk on laenata selle taga peituvat põhimõtet, et tõsised tagajärjed ei jääks kunagi matemaatiliselt sobiva hindamispunktisumma varju.
Ära loo eraldi FMEA-maailma
Ettevõttele, kes soovib distsipliini ilma bürokraatiata, on see suurim võimalus. FMEA ei peaks piirduma vaid iga-aastase töötoaga või tabeliga, mida haldab ainult kvaliteediosakond.
See mõtteviis peab olema osa otsustest, mida ettevõte juba teeb.
Küsige projekteerimise läbivaatamise käigus, kas viimane projekt on kaasa toonud uusi rikkeviise või muutnud olemasolevaid.
Küsige tehnilise muudatuse käigus, milliseid riske, kontrollimeetmeid ja kontrollitulemusi see muudatus võiks mõjutada. Kui vahetub tarnija või kriitiline komponent, küsige, millised toote- või protsessianalüüsi eeldused tuginesid sellele komponentile. Kui kontrollkatset ei läbita, küsige, kas mehhanism oli juba mõistetav ja kas kontrollimeetmed olid kunagi piisavad. Kui tootmises esineb kõrvalekalle, küsige, kas PFMEA-analüüs nägi seda ette ja kas protsessikontrollid toimisid nõuetekohaselt. Kui esineb rike kasutusolukorras, võrrelge tegelikkust arenduse käigus tehtud eeldustega ja vaadake, kus need lahknesid.
Sellisel viisil kasutatuna ei ole FMEA enam midagi, mida insenerid peavad „tegema”, vaid muutub osaks nende otsustusprotsessist.
Kust ma tegelikult alustaksin
Kui ma viiksin FMEA-meetodi kasutusele kiiresti arenevas deeptech-ettevõttes, ei rakendaks ma kogu metoodikat kogu tootele tervikuna.
Sel hetkel ei ole eesmärgiks täiuslik FMEA. Piisab struktureeritud riskimõtlemisest, et kujundada inseneritehnilisi otsuseid ilma arendustööd aeglustamata.
Ma alustaksin sellest, kus meetod võib tegelikult mõjutada olulist otsust: funktsioonid, liidesed ja protsessid, mille puhul ebaõnnestumine oleks märkimisväärne, tehnoloogia on uus, ebakindlus on suur, kontrollimine on keeruline, tootmine on veel katsetamata või on tegemist ohutuse ja nõuetele vastavusega. Seejärel kutsuksin ühte ruumi inimesed, kes toodet tõeliselt mõistavad, ja arutaksime läbi kuus küsimust:
Mis peab toimima?
Kuidas see võiks ebaõnnestuda?
Mis juhtub, kui see ebaõnnestub?
Mis võiks selle põhjustada?
Mis seda praegu takistab või avastab?
Mida me peaksime järgmisena tegema?
60–90-minutiline sihipärane arutelu oluliste riskide üle annab palju parema tulemuse kui kangelaslik katse täita sadu ridu.
Järgneb kõige olulisem osa: riskid peavad kuhugi viima. Disainirisk peaks lõppema disainilahendusega, ennetusmeetmega või kontrollitoiminguga. Tootmisrisk peaks lõppema protsessikontrolliga, valideerimisega või vastuvõtukriteeriumiga. Tarnijaga seotud risk võib muutuda tehniliseks nõudeks, kvalifitseerimistoiminguks või sissetuleva kauba kontrolliks. Ohutus- või vastavusrisk võib nõuda täiendavat analüüsi, katsetamist või tõendusmaterjali. FMEA ei pea kõiki neid asju endas sisaldama. See peab säilitama piisava järjepidevuse, et näidata, kuidas iga olulist riski tegelikult kontrollitakse.
Vaata üle, mis on muutunud, mitte kõike
Siin muutub FMEA vaikselt kulukaks. Toiteallikas läheb laost otsa ja inseneriosakond pakub välja alternatiivi.
Reflekslik küsimus „kas peame DFMEA uuesti tegema?“ on vale. Õige küsimus on kitsam: milliseid meie olemasolevaid eeldusi ja riske see tegelikult mõjutada võiks?
Uus tarnetarnimine võib mõjutada elektriohutust, soojuslikku käitumist, elektromagnetilist ühilduvust (EMC), väljundi stabiilsust, liidest või mõnda olemasolevat vastavustõendit. Leidke need, hinnake neid uuesti ja selgitage välja, millist täiendavat kontrolli või vastavustööd muudatus nõuab. Kui muudatus mõjutab kolme punkti, vaadake need kolm läbi. Selleks, et üks komponent on muutunud, ei ole mõtet uuesti läbi vaadata 150 omavahel mitteseotud riski.
Sama loogika kehtib nii tarnija vahetuse, trükkplaadi versiooniuuenduse, püsivara uuenduse, tootmiskõrvalekalde kui ka ebaõnnestunud testi puhul. See muudab läbivaatamise sündmusepõhiseks, mitte kalendripõhiseks. Oluline konstruktsioonimuudatus, uus kriitiline komponent, tarnija vahetus, ebaõnnestunud kontroll, uus protsess, tõsine tootmiskõrvalekalle, kliendi kaebus või kasutamisel tekkinud rike peaksid kõik suunama meeskonna tagasi analüüsi asjaomasesse osasse, mitte kogu dokumendi juurde.
Hoidke insenerid mõtlemisega hõivatuna ja automatiseerige paberitöö
Toote arenguga suureneb ka FMEA-ga seotud halduskoormus. Nõuded, tehnilised muudatused, kontrollitulemused, tarnijatega seotud probleemid, tootmise kõrvalekalded ja kasutusel esinevad rikked – need kõik loovad seoseid, mida keegi peab haldama. Just siin leiavad automatiseerimine ja tehisintellekt oma koha.
Ma ei suunaks tehisintellekti sadade rikkeviiside genereerimise probleemile. Just inseneritehniline otsustusvõime on see osa, mida tasub kaitsta. Ma suunaksin selle pigem selle otsuse ümber olevale tasandile: märgistada riskid, mida muudatus võis mõjutada, tuvastada riskid, millega ei ole seotud ühtegi kontrollimeetodit, seostada tootmisrikke selle PFMEA-kandega, kutsuda üles läbivaatamisele pärast tõsist kõrvalekallet ning muuta riskiteave nähtavaks, ilma et keegi peaks seda tosinast arvutustabelist otsima. Jätke inimese tähelepanu rikke mõistmisele ja otsuse tegemisele. Laske süsteemil hoida seosed koos.
Proportsionaalne meetod, mitte väiksem
See, mida ma kirjeldasin, ei ole mingi „lahjendatud“ FMEA, mis on mõeldud ettevõttele, mis on liiga väike tõelise analüüsi läbiviimiseks. Tegemist on proportsionaalselt rakendatava meetodiga, mille puhul analüüsi põhjalikkus sõltub pigem toote riskist, ebakindlusest ja valmidusastmest kui malli vormist.
Alusta olulistest riskidest. Lase neil mõjutada tegelikke otsuseid. Vaata need uuesti üle, kui olukord muutub, ja lisa struktuuri, kui toode liigub korduva tootmise suunas. Ja hoia tsükkel suletuna. Iga tegelik ebaõnnestumine annab sulle teavet sinu tehtud eelduste kohta, seega kasuta seda tagasisidena ja alusta uuesti:
FMEA → kontrollimeetmed → mittevastavus → põhjus → parandus → FMEA
Sel viisil hallatav FMEA on ettevõttele jätkuvalt kasulik. Kui seda aga ei tehta, muutub see lihtsalt veel üheks dokumendiks, mida kvaliteediosakond peab vajaduse korral koostama.
Quality Agency integreerib proportsionaalse riskianalüüsi deeptech- ja tootmisettevõtete olemasolevatesse töökorraldustesse – alates esimese toote FMEA-st, läbi DFMEA ja PFMEA vahelise seose ning kuni kontrollikavadeni, kui tootmine laieneb. Eesmärgiks on riskiteadlik mõtlemine, mis muudab otsuseid, mitte dokumentatsioon, mida keegi ei loe.
