Mi is az FMEA? Szükségünk van rá? Az APIS IQ-FMEA szoftver bemutatása Autóipar Magyarországon 2007. Budapest, 2007. november 23. Körmendi Péter, Klasztermenedzser Autóipari Tanácsadó Klaszter
Autóipari Tanácsadó Klaszter Információs partner, katalizátor az iparági kereslet és kínálat közötti kommunikációban Az iparágon belüli kooperáció elősegítése Sokoldalú interaktív, egyedi megjelenés (http://autoipari-klaszter.hu) Kedvezményes tanácsadás a klasztertagok számára (minőség, IT, marketing, finanszírozás, stb.) Folyamatosan bővülő, ágazati adatbank Kutatási, technológiai és képzési infrastruktúra kiépítése Együttműködési partnerek felkutatása
Tartalomjegyzék 1. Bevezetés, módszertani alapismeretek 2. FMEA tervezés, megvalósítás 3. Szervezeti implementálás 4. FMEA szoftvermegoldás 5. A VDA új követelményei (VDA 4.3)
Japán és a Nyugat összehasonlítása Nyugat Japán Változtatások száma Termelés indítása (SOP) Idő
Befolyásolhatóság / ráfordítás olló Projektmenedzsment Befolyásolhatóság Megelőző ráfordítás a gyárvezetés megítélése alapján A termék hozamának befolyásolhatósága Hibák kiküszöbölésének ráfordításai (A piac követeli meg) Ráfordítás Projekt kezdete Idő Szériagyártás
A termék- és folyamatoptimalizálás fontos eszközei QFD, FMEA Quality Function Deployment (Vevőorientált termékfejlesztés) Failure Mode and Effects Analysis (Potenciális hibák és azok hatásainak elemzése) Cél: A termék piaci bevezetése során fellépő buktatók elkerülése Módszer: A vevői követelmények és elvárások szisztematikus regisztrálása A vevői követelmények lefordítása technikai termékkarakterisztikákra Cél: Kockázatmentes termékek és folyamatok Módszer: A potenciális hibák és hibahatások módszeres elemzése, figyelembe véve az előfordulási valószínűséget, súlyosságot és a felfedezhetőség valószínűségét Kockázat elkerülése a megfelelő megelőző tevékenységek segítségével
A termék- és folyamatoptimalizálás fontos eszközei 2. DoE, SPC Design of Experiments (statisztikai kísérlettervezés) Folyamatképességi vizsgálat a szériaindítás előtt Cél: Robusztus termékek és folyamatok Módszer: A termék- és folyamat minőségét lényegesen befolyásoló tényezők meghatározása és elemzése A célérték körüli szórás csökkentése Cél: A szériaindítástól folyamatképes folyamatok Módszer: A várható folyamatképesség megbecslése a prototípus gyártás és/vagy az előszéria fázis keretein belül
Az FMEA... a termék fejlesztés és előállítás során a kockázat elkerülés és költségcsökkentés hatékony eszköze potenciális hibákra koncentrálva vizsgálja át az FMEA bevetésének időpontjában rendelkezésre álló fejlesztési ill. tervezési állapotot, hogy akciókat definiáljon azok elkerülésére egy team-orientált módszer, amely így már egy nagyon korai időponttól fogva elősegíti az interdiszciplináris (több szakterületet érintő) együttműködést dokumentált szaktudással szolgál
Az FMEA típusai Konstrukciós - FMEA...... segít felismerni a termék definiálása és a kísérleti fázis során lehetséges gyenge pontokat és a megfelelő intézkedésekkel megszűntetni azokat. Követelmények Komfort Funkciók Zaj A termék koncepciója Folyamat - FMEA...... segít felismerni egy tervezett előállítási folyamat (Folyamatábra, Control Plan) lehetséges gyenge pontjait és a megfelelő intézkedésekkel megszűntetni azokat. Termék Felület Beállítási erők... Tervezett előállítási folyamat
FMEA Alkalmazhatósági kritériumok Gyártási problémák a konstrukció tervezése miatt Már meglévő termékek esetén új alkalmazási feltételek Új technológiák / folyamatok Rendszer-FMEA Termék (Konstrukciós - FMEA) Termékbeli módosítások Új technológiák Biztonsági alkatrészek / -komponensek Új alapanyagok A megbízó követelményei A megbízó követelményei Egy termék új megtervezése Problémás vevői követelmények Termékfejlesztés és folyamattervezés Problémás alkatrészek/-folyamatok Új alapanyagok Termékbeli- / folyamatbeli változtatások Biztonsági alkatrészek / -komponensek Problémás vevői követelmények Különösen fontos jellemzők Rendszer-FMEA Folyamat (Folyamat - FMEA)
Az FMEA számszerűsíthető haszna Fejlesztési költségek és időigény csökkenése (5-30%) A hiba- és ellenőrzési költségek csökkenése (21%) A beruházási költségek csökkenése A felfutási költségek csökkenése (19%) A szériaindítás előtti módosítások költségeinek csökkenése (22%) Visszahívási- és garanciaköltségek csökkenése (vevőreklamáció: 15%) Forrás: Kamiske, Qualität und Wirtschaftlichkeit 2001
Az FMEA nem számszerűsíthető haszna A szakterületeken átnyúló, kooperatív és szimultán együttműködés elősegítése Intenzív csapatmunka elősegítése A szakterületeken átnyúló információ- és tapasztalatcsere elősegítése A szakterületeken átnyúló kommunikáció elősegítése, az FMEA körön kívül is Új munkatársak beillesztésének javítása
FMEA Ráfordítás kontra hasznosság Hasznosság Információ- és tapasztalatcsere Kevesebb változtatás Dolgozók betanulási ideje Rövidebb fejlesztési idők Jobb együttműködés Alacsonyabb garanciaköltségek Alacsonyabb hiba- és vizsgálati költségek Konszenzus kialakulása Kevesebb reklamáció Megtakarítási potenciál Komplexitás Előkészítés Részletezettség Idő Ráfordítás Oktatás, hiányzó rutin
II. FMEA tervezés, megvalósítás Durva tervezés: FMEA-témák definiálása Lehetséges moderációs és vizualizációs eszközök: FMEA alkalmazhatósági vizsgálat Kockázat filter Finomtervezés: Moderátorok meghatározása Résztvevők meghatározása Ráfordítás tervezés (Óra-/ költségbecslés) Megbeszélések időpontjának kitűzése
FMEA-Team Tervezés Termelés Beszerzés Szakterületeket felölelő együttműködés, mely az érintett területek szakembereiből áll Minőségbiztosítás Munkaelőkészítés Vevők és beszállítók célirányos bevonása
Az FMEA öt lépése (VDA) 5. lépés 4. lépés 3. lépés Optimalizálás 1. lépés 2. lépés Funkció analízis Hibaanalízis Kockázatértékelés = Értékelés és optimalizálás (ill. review) Struktúra analízis = Kockázatelemzés
Kockázatelemzés Konstrukció: A termék koncepció részegységekre és alkatrészekre történő bontása Funkcióanalízis, a részegységek és alkatrészek funkcionális követelményeinek azonosítása Részegységre / alkatrészre vonatkozó potenciális hibák és hibaokok azonosítása (tipp: egy lehetséges reklamáció műszaki leírása) Lehetséges moderációsés vizualizációs eszközök: Ishikawa-diagram Folyamat: A teljes gyártási folyamat szétbontása folyamat lépésekre Jellemzők elemzése, a folyamat egyes szakaszaiban előállított jellemzők és elvégzett tevékenységek azonosítása Folyamatszakaszra / tevékenységre vonatkozó potenciális hibaokok azonosítása (tipp: eltérés a definiált termék-/részegység specifikációtól) Lehetséges moderációs- és vizualizációs eszközök: Ishikawa-diagram
Az 5M Potenciális hibaok-jelöltek Ember Gépbeállító, operátor, minőségellenőr, karbantartás Módszer (folyamat) Eljárás, darabszám,... Alapanyag Megmunkálási előírások, előkészítési állapot,... Gép Munkagép, szerszámok, berendezések, Környezet Tárolás, szállítás, megvilágítás, páratartalom, hőmérséklet, ergonómia,
Kockázatcsökkentő intézkedések fajtái Előfordulást megakadályozó intézkedések A hiba előfordulásának valószínűségét csökkentik (A ). A hibaokra van hatással! Pl.: Konstrukciós-/folyamatmódosítás Felismerhetőséget javító intézkedések Javítják a hiba felismerhetőségének lehetőségeit (E ). Pl.: tesztek, kísérletek, szimulációk, ellenőrzések Hibahatást csökkentő intézkedések Egy jelentkező hiba hatását csökkentik (B ). Pl.: ellenállások, biztosítékok (pl. elektromos berendezésekben), elektronikus biztosítás / előfigyelmeztető rendszerek (pl. zavar jelzése a műszerfalon)
Kockázati tényezők - súlyosság S = Severity (Bedeutung) : súlyosság (hatás a végtermékre / vevőre) értéke 1-től 10-ig (10 a legsúlyosabb hibahatás), a súlyosság értékét a konstrukciós FMEA-ból kell átvenni, ugyanaz a hatás ugyanazt az értéket kapja (!), az érték általában csak termék módosítással változhat. Hibahatás súlyossága Nagyon alacsony: Nagyon alacsony hatás a funkcionalitásra, csak szakember által felismerhető Alacsony: a gépjármű funkcionalitásának alacsony befolyásolása, hiba elhárítás a legközelebbi tervezett szervíznél, a hiba kezelői- és kényelmi funkciókat befolyásol Mértékelt: a gépjármű funkcionalitásának befolyásolása, azonnali szerviz nem feltétlenül szükséges, a hiba fontos kezelői- és kényelmi funkciókat befolyásol Magas: a gépjármű funkcionalitásának erős befolyásolása, azonnali szerviz feltétlenül szükséges, a hiba fontos részegységek funkcióit befolyásolja Nagyon magas: biztonsági kockázat, törvényi előírások megsértése, elakadás 9 10 Érték 1 2 3 4 5 6 7 8
Kockázati tényezők - előfordulás O = Occurrence (Auftreten) : előfordulás (potenciális hibaokok előfordulásának valószínűsége) a hibaokra vonatkozik, a kiesések száma alapján, amely a termék meghatározott élettartama alatt várható, értéke 1-től 10-ig (10 a legnagyobb valószínűséggel előforduló hiba). Hiba előfordulásának valószínűsége Valószínűség Hiba (ppm) Érték Nem valószínű Nem valószínű, hogy egy hibaok bekövetkezik. 1 / 1 000 000 1 1 Alacsony Mértékelt A hibaok előfordulásának valószínűsége alacsony, a folyamat folyamatképes (cp 1,33) Korábbi gyártási eljárással összehasonlítható, melyek néha, de nem túlnyomó részben produkálták a hibát. A folyamat nem folyamatképes (cp < 1,33) 1 / 20 000 1 / 10 000 1 / 1000 1 / 500 1 / 200 50 100 1000 2000 5000 2 3 4 5 6 Magas Korábbi gyártási eljárással összehasonlítható, melyek gyakran produkálták a hibát. 1 / 100 1 / 50 10 000 20 000 7 8 Nagyon magas Szinte biztos, hogy a hibaokok nagy számban jelentkezni fognak. 1 / 20 1 / 10 50 000 100 000 9 10
Kockázati tényezők - felismerhetőség D = Detectibility (Entdeckung) : felismerhetőség (kiszállítás előtti felismerés valószínűsége) abból indulunk ki, hogy a hiba jelentkezett, a hibaokra vonatkozik, értéke 1-től 10-ig (10 a legkisebb valószínűséggel felismert hiba nem felismerhető), az értékét csökkenteni csak konstrukciós módosítással, a gyártási folyamat optimalizálásával lehet. Magas Mértékelt Alacsony Nagyon alacsony Nem valószínű Hiba felismerésének valószínűsége Funkcionális hiba, melyet a következő munkafolyamatok során felismernek. Ennek valószínűsége >99,99%. Szemmel látható hiba. Egy egyszerű sajátosság 100%-os automatikus ellenőrzése (van/nincs). A hiba felismerésének valószínűsége minimum 99,8%. Könnyen felismerhető hiba. Egy mérhető sajátossága 100%-os automatikus ellenőrzése. A hiba felismerésének valószínűsége minimum 98%. Nehezen felismerhető hiba. 100%-os vizuális vagy manuális ellenőrzés. A hiba felismerésének valószínűsége minimum 90%. A sajátosságot nem ellenőrzik, vagy ellenőrzése nem lehetséges. Rejtett hibák, mely a gyártás vagy szerelés közben nem jelentkeznek, vagy csak egy bizonyos futási idő után jelentkeznek. Érték 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
III. FMEA szervezeti implementálás A sikeres alkalmazás előfeltételei: Munkatársi Know-How Optimalizálási igény Témaválasztás Érdeklődés a rendszerszemléletű eljárási módszerek iránt Előkészületek Bevezetési koncepció: A menedzsment meggyőzése egy célirányos FMEA alkalmazásának szükségességéről FMEA résztvevők és moderátor képzése FMEA kísérleti projektek Az FMEA-módszer szervezeti implementálása a meglévő menedzsment rendszerbe
IV. FMEA szoftvermegoldás Egy FMEA szoftver alkalmazásának célja: Az FMEA-alkalmazás effektivitásának növelése (szervezet, lebonyolítás) Az FMEA-val áttekintett és analizált terület állandóan rendelkezésre álló dokumentációja Strukturáltan rendelkezésre álló és egyszerűen karbantartható adatbázis (személyzettől független Know-how biztosítása)
FMEA-szoftver értékelése A szoftver Windows-kompatibilis? Támogatja a szoftver a VDA 4.2 szempontjait? Rendszer-, funkció, és hibaanalízis A szoftver minden használatos űrlapmintát támogat? VDA 96, VDA 86, QS-9000, individuálisan szerkeszthető Biztosított az FMEA-adatok újra felhasználása? Másolatok, variánsok,... Támogat-e a szoftver egyéb funkciókat? Határidő figyelés, többnyelvűség, statisztikák, stb. Minden egyes editor kapcsolatban áll egymással? Létezik kapcsolódási pont a folyamat- és vizsgálati tervhez? Folyamat diagram, Gyártásirányítási terv (Control-Plan)
APIS IQ-FMEA Tool - Projekt, struktúra, variáns - Struktúra szerkesztő - Funkció- és hibaanalízis szerkesztő - Funkcióháló szerkesztő - Hibaháló- / hibafa szerkesztő - Alkatrész-funkció mátrix - Többféle importálási funkció - Control Plan (QS-9000) - Process-Flow-Diagram (QS-9000) - Hibaok-hatás diagram - Módosítás-történet -Fedőlap szerkesztő - Határidő követés - Kockázat-prioritás lista - Személy- és csoport adminisztrálás - E-Mail-értesítés feladatok esetén - Intézkedés katalógusok - Kockázatértékelési katalógusok - CARM-Server: SQL-port FMEA-Formblatt: - QS-9000, VDA 86 / VDA 96, MIL 101 / 102, vállalatspecifikus (pl.: R. BOSCH) - QS-9000: APQP Management támogatása: - Határidő-Management - Prezentáció nyomtatás Statisztikai kiértékelések: - Pareto-elemzés - Eltérés-analízis - Eloszlás-analízis - Feladatledolgozás-analízis - Ledolgozási prognózis - Eloszlás kiértékelés Többnyelvűség (D, GB, F, E, I, H)
IQ-FMEA struktúrája / 1. (hibamód)
IQ-FMEA struktúrája / 2. (hiba ok)
IQ-FMEA struktúrája / 3. (hibaháló)
Az FMEA űrlap (Formblatt) 1. Mik a funkciók és / vagy követelmények? 8. Mit lehet tenni? 3. Milyen hatása van és milyen súlyos? 2. Milyen hibák következhetnek be?? 4. Ennek milyen okai lehetnek? 6. Hogyan lehet megelőzni? 5. Milyen gyakran fordul elő? 7. Milyen módon és mekkora biztonsággal felismerhető?
Elemzési lehetőségek pareto, gyakoriság, eltérés analízis, eloszlás, határidő követés,
APIS Informationstechnologien GmbH referencialista (kivonat) Audi (Ingolstadt) Autoliv - Company Licence BMW - Company Licence Brose Fahrzeugteile - Company Licence Continental AG DaimlerChrysler - Company Licence Ford-Getrag (Köln) GKN Automotive - Company Licence Hella - Company Licence Hydro Raufoss - Company Licence INA Wälzlager - Company Licence MAN Nutzfahrzeuge ZF-Sachs - Company Licence Montaplast - Company Licence Renault (F: Guyancourt) Rheinmetall Pierburg - Company Licence Robert Bosch - Company Licence Siemens VDO Automotive - Company Licence VW (Mosel) WEBASTO - Company Licence WABCO - Company Licence Zahnradfabrik Friedrichshafen - Company Licence Hoerbiger - Company Licence Hans Oetiker (CH-Horgen) - Company Licence ThyssenKrupp Presta (FL-Eschen) - Company Licence Faurecia Innenraum Systeme (Wörth/Rhein) - Company Licence Valeo Auto-Electric (Bietigheim- Bissingen) - Company Licence Isringhausen - Company Licence
V. A VDA új követelményei VDA 4.3 FMEA DAMUK módszer alapján D FMEA témák kiválasztása és tervezés A Kockázatok azonosítás, értékelés és optimalizálás M Döntés az intézkedésekről U Intézkedések bevezetése, FMEA aktualizálás és lezárás Quelle: VDA K Eredmények kommunikálása ACT PLAN CHECK DO
Funkció- és hibaelemzés Herstellbarkeit / Montierbarkeit Rohmaterial lt. Auftrag bereitstellen Maschine lt. Auftrag einstellen Grat<= 0,05 mm Funkcióelemzés A funkciók egymásra hatását szemléltetni kell (pl. funkcióháló/ -struktúra/ -fa, folyamatábra) Hibaképek megnevezésének egyértelműnek kell lennie Az olyan megfogalmazások, mint: nem teljesül Hibás, elromlott n.i.o. a továbbiakban nem elfogadhatók Maschine defekt kaputt n.i.o. eindeutige Identifizierung des Rohmaterials sicherstellen opimierte / eindeutige Lagerung von Rohmaterial Maschinenparameter ausreichende Werkzeugwartung
Intézkedés státusza Minden intézkedéshez felelőst és határidőt kell megadni, vagy Hivatkozni kell a megfelelő dokumentumokra (DVP&R, CP, ) Meg kell adni az intézkedések státuszát (példa) a) tervezés alatt b) döntés alatt c) feldolgozás alatt d) lezárva e) elvetve
Értékelés Termékcsoport-specifikus értékelési táblázatok készítése és egyeztetése A hibaok értékelését egyeztetni kell a vevőkkel Ha nem ismert a hiba hatása, akkor azt 10-es értékkel kell szerepeltetni Ha nincs definiálva megelőző vagy detektáló intézkedés: A/E érték minden esetben csak 10 lehet Egy merev RPZ megadása beavatkozási határként nem javasolt Értékelési követelmények eltérőek lehetnek Figyelembe kell venni az összetételét is
Know-how-védelem & különösen fontos jellemzők A termék- és folyamat-fmea-kat alapvetően nem kell átadni a vevőnek, kivéve megállapodás esetén A lényegesebb eredmények legyenek bármikor prezentálhatóak A különösen fontos jellemzőket definiálni, jelölni és elemezni kell Az IATF ajánlása alapján megfelelően jelölni kell, ami a biztonság szempontjából fontos: a funkcionalitás szempontjából fontos:
FMEDA (Failure Mode, Effect and Diagnostics Analysis) Funkcionális biztonság értékelése IEC 61508 / IEC 61511 alapján az alábbi céloknak megfelelően Ember/élőlények védelme A környezet védelme A biztonsági kockázatok besorolása 4 osztályba SIL: Biztonságintegritási szint PFD: (Probability of Failure on Demand / Veszélyes meghibásodás valószínűsége) SIL Átlagos PFD (Meghibásodási valószínűség / év) SIL 1 10-2 < 10-1 SIL 2 10-3 < 10-2 SIL 3 10-4 < 10-3 SIL 4 10-6 < 10-4
KÖSZÖNÖM MEGTISZTELŐ FIGYELMÜKET! Körmendi Péter kormendi.peter@merten.hu +36-30/649-2978