これが正しい製造工程FMEA(P-FMEA)だ!目的と簡易評価基準について

FMEA簡易法実施手順シリーズの最後に、工程FMEA簡易評価法のメリットに
ついて説明します。

   難しい理論よりも設計者が簡単に未然防止に取り組める手法(事例も豊富に紹介)

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1.工程FMEAの目的
工程FMEAは、製造工程における工程設計の指示した内容が守られない
行為や物理的現象(故障モード)が、製造工程、および、市場でどんな
影響を及ぼすのか?を評価します。つまり工程の設計(QC工程図)の
信頼性が十分かどうかを評価する手法です。

ここで、QC工程図には各工程における機械や人、作業手順など、良品
の作り込み手順、方法が規定されています。

工程の信頼性とは工程指示(QC工程図による作り込み手順)が守られ
ること、つまり工程を、インプット⇒作り込みの処理⇒アウトプットの
流れが正常なこと、流れを阻害する要素を取り除くこと、また阻害され
ることを防止するための予防処置(ポカヨケなど)が十分講じられ
いることを指します。

信頼性が十分かどうかの評価は、工程の故障モードについて
 影響度(S);製品・工程・顧客にどのような影響を与えるか?
 発生度(O);故障モードの起こりにくい対策が講じられているか?
 検知度(D);工程設計期間中、および工程で生産中に検知可能か?
について、現行の工程の対策(予防処置)が実施されていることを前提
した上でその対策が十分かどうかを評価します。

2.P-FMEA実施フロー
製造工程FMEAの実施フローを下図に示します。
このフローは「新規点・変更点」に着目し、心配点を抽出するDRBFM の
考え方を基本としています。

DRBFMフロー.jpg

実施に当たって、問題点に気づき為のツールを使って、重大なリスクを
予測、対策を行い流出を防ぎます。
気づくためのツールとして以下のものがあります。
 ①新規点・変更点リスト
 ②セルフFMEA評価シート
 ③故障モード一覧表
 ④故障モード抽出表
 ⑤FMEAレビューシート

(各ツールの説明は別記事で解説)

3.工程における故障モード
工程を構成する5Mの構造破壊のことで、工程(5Mの管理項目)に違反
することを指します。

工程の管理項目は、工程設計のアウトプットはQC工程図で規定された5M
の項目を意味します。
故障モードの分類は以下の通りです。
・機械; 故障停止、停電停止、調整の狂い、刃物の摩耗、動作異常
・方法; 手順書の誤った指示、指示漏れ
・材料; 成分違い、配合違い、異物混入、偽物、劣化品、変形品
・人; 作業のバラつき、ポカミス、指示違反、手作業による異物付着
・測定; 測定機の狂い、故障、環境による変化

具体的にはネジを閉め忘れた、加工漏れ、加工ミスなど、その工程で行う
べきことに違反することで、故障モードの大半はヒューマンエラーです。 

故障モードの発生要因は、環境条件・工程の状況などであり、下記の項目
があげられます。
・方法;間違いやすい作業方法、指示内容不適。
・人;熟練度不足、知識・スキルの不足、故意、作業環境不適
・機械治具の使いにくさ、欠陥など。
・環境;温湿度、塵埃、振動、明るさなど。
・生産状況;計画の乱れ、設計変更、飛込みなど。

4.工程FMEAフォーマット
P-FMEA実施フローに従ったリスク抽出と対策内容は、以下のフォーマット
にまとめます。
DRBFMフォーマット2.jpg
青色の欄には設計者が変更に関わる心配点、原因、対策を記入します。
黄色の欄には設計者、有識者を含めたレビューの結果を記入します。

5.FMEAで最も重要なこと
DRBFMのもっとも大切なことは、設計者およびデザインレビュー実施者
が重要なアイテムである変化点・心配点などを見つけることで、その3つ
のポイントを以下に示します。

①DRBFMでは、変更点(リスクと考える)に着目
まず第一に、リスクが潜んでいると考えられる変更点に着目し、問題を
発見すること。

しかしながら、一般的なFMEAでは、リスクを解析し、評価し、合理的
な対策を施すことが主体となり、本来漏れが許されない「問題を発見す
る」するという重要な作業がおろそかになっている。

これに対し、トヨタのDRBFMは、新規点、変更点の背後に隠れている
「問題を発見」することを目的としている

問題とは、お客様の期待から乖離していることを指しており、設計目標
値を達成できないという事とは異なる。お客様の期待は、それよりもも
っと広げて考える必要があり、それがDRBFMによる問題発見の意味。

そのためには、設計者はリスク、すなわち変更点を明確に示す必要があ
るが設計が終わって、FMEAを行う段階になってから初めて変更点を考
えていたのでは、見つけるのに膨大な労力がかかる

そこで、設計者は毎日の設計の中で、ベース設計(流用元)と異なる変
更点を記録しその中から隠れた問題を発見していく(気づきを変更点一
覧表にまとめる)

②未然防止とは、設計の仕事の中に「発見」を組み込むこと
未然防止とは、お客様のヒヤリハットを事前に開発工程で感じ取り、未
然に対処することで単に合否を判定するだけの評価試験や、シミュレー
ションは未然防止とは言えない。

評価試験や検査で合格しても市場で問題が発生する。ではなぜ試験や検
査では問題が見つからないのだろうか?それは、条件を設定し、その条
件で顕在化した問題だけを扱うから。

では一般的なデザインレビューやFMEAはどうか?やはり同じように設計
の結果を審査する、検査する工程と化しており、「問題を発見する」とい
う目的で機能していない。

問題を発見するとはどういうこと?
(a)まず最初に、これが壊れたらお客様にどのような影響を及ぼすだろう
かと考えること。その次に「どうやったらダメになるか?」を集中して
現地現物を観察すること。

そして最後に「どうやったらダメにならないか?」の知恵を絞ること。
これが設計者の「発見」を組み込んだ設計の考え方と行動を示している。

(b)次に、徹底した議論により客観視すること。
これは、前工程の人が、後工程の人と現物を確認しながら議論する中で
問題を発見する。つまり徹底した議論により客観視するということが問
題発見につながる。

③DRBFMは、後工程の人とのデザインレビューが目的
DRBFMとは、ワークシートを作るのが仕事ではなく、デザインレビュー
の中で問題を発見することが目的の一つ。

設計者の説明に対するレビュアーの対応は以下の様に行う
 ・何を変えたのか ➡ 他に変更点・変化点はないか?
 ・変更に当たって何を心配したか ➡ 他に心配な点はないか?
 ・それはどんな時に起きるか ➡ 他に原因はないか?
 ・お客様にどんな影響を与えるか ➡ 他に影響は無いか?
 ・どんな対策をしたか ➡ 他に対策すべきことはないか?

この目的のために設計者が作成するのが、「新規点・変更点一覧表」。
従来のデザインレビューでは、レビュアーは、設計者の説明に対してそ
の内容が間違っている、あるいは説明不足を指摘しようとする。これで
は審査なってしまい、大切なことが抜けてしまう

もっと大切なことは、設計者が考えていない重要なアイテムである変化
点心配点などを見つけること。
「他に問題はないか」という視点で、設計者に客観視させることができ、
設計者が考えていないところはどこか?に気づくことがDRBFMの最も
期待する効果と言える。
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 合同会社高崎ものづくり技術研究所代表の濱田です。
 日本が誇るものづくり技術にもっと磨きを掛けよう!!

 設計、製造、品質管理、海外工場管理などの実務経験45年
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