2018年07月07日

FMEA導入を成功させる7つのポイント:FMEA(DRBFM)/FTA/解析事例、実施手順

ここでは、FMEA導入を成功させる7つのポイントについて解説します。
膨大な資料を作成するFMEAは、中小企業にとって現実的では有りません。
また、FMEAは「不良低減のためのツール」ではありません。
本来の目的である「市場に於ける製品の信頼性確保、リスクの低減」は
十分に理解されておらず、多くの企業で間違った解釈のもとに実施されて
います。


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取引先の要求で、FMEAを導入したいという企業も多いと思います。
しかし、取引先は、何を期待してFMEAの導入を求めているのでしょうか?
また、自社でこれから導入する場合も、なにを目的としてFMEAを導入する
のか、目的を明確にする必要があります。

FMEAを導入したがうまく運用ができていない、またこれから導入したいが、
何を注意すればうまく導入できるのか?よくわからないという企業にとって
理解が必要な7つのポイントをまとめました。

ポイント1:FMEAは何を目的として導入するのか?
FMEAは信頼性・安全性設計の結果を漏れがないかどうか検証するツールであり
市場で想定外の故障や事故が起きないかどうか・設計に漏れがないかどうかを
事前に解析し、対策する手段として用いられるのであり、既知の不具合、または
再発が想定される(可能性がある)不具合は、あらかじめ要因をすべて洗い出し
対策を行います。既知の問題はFMEA解析の対象外です。

とはいっても、現実に市場で発生する問題はほとんど既知の問題が繰り返し
 発生しています。

従って、仕様確認漏れ、部品選定誤り、過去の同様トラブル対策の適用漏れ
などの設計ミスや設計手順飛ばし、設計検討不足、ポカミスによる不具合の
は、設計システム、設計者のスキルの問題であり、まずそれらを改善する必要
があります。

ポイント2:ボトムアップの解析とは?
一般的に、不具合の予防対策は、設計流用度が高い製品では、既知の問題
(過去トラブル)が起きないように、対策を行います。これは、従来から良く
使われる設計方法であり、製品の不具合の発生する要因を突き止め対策する
というトップダウンの設計手法です。

それに対して、FMEAは、特に新規性の高い製品設計において、未知の不具合
想定していなかった、あるいは気づかなかった故障や事故を洗い出すための
手法であり、既知の不具合を起点とするトップダウン解析とは異なります。

新規性が高い設計では、部品や材料の故障モード(劣化や破損などの構造的
破壊)をリストアップし、そのそれぞれの故障モードから、装置・システム
がどのような故障や事故を引き起こすかを洗い出します。これをボトム
アップ解析と呼びます。

ポイント3:故障モードとは?
設計(design)とは、これから作るものに必要とされる機能や性能、信頼性
などを満たすため、どのような部品やコンポーネントが必要で、どのように
組み合わせて作るのかを仕様として決定することです。

その部品やコンポーネントは、特定の使用環境や使用者の使い方によって
破壊や劣化を引き起こし、最終製品の故障の原因となります。それを故障
モードと呼びます。
環境変化や使用方法が引金となって、部品の破壊・劣化(故障モード)が
発生し、機械の停止や機能不良につながります(故障)。その結果事故や
災害が発生することがあります。

新規性の高い製品の設計は、このような故障や事故をすべて想定するには
困難が伴います。そこで、故障モードを出発点として製品の事故や故障を
すべて洗い出します。(ボトムアップ解析) 

なぜ故障モードを起点とするのかと言うと、それは新規性が高い製品でも
部品の破壊や劣化などの故障モードは容易に想定がつき、洗い出すことが
できるからです。

ポイント4:流用度の高い製品の解析手法は?
流用度が高い製品の設計は、過去の品質情報、過去のトラブル事例を基に
その対策がフィードバックされているかどうかを検証すれば、解決する問題
が多いと考えられます。
この場合FTAや、リスクアセスメントの手法がフィットします。従ってFTAを
実施した後に、想定外の不具合が発生しないかどうかをFMEAにて解析します。

設計工程で、これらの手法をうまく使い分けて、最も効果的な方法で実施する
必要がありますが、現状では、このような考えで設計を行っている企業は
少ないと言えます。

ポイント5:FMEA解析の進め方の問題とは?
一般的な解説書では、FMEAを実施する際は、4,5人のチームを結成して実施
対象の製品の故障モードをすべて列挙して、それぞれの故障モードに対する
対策が十分かどうかを検討すると書かれています。

しかしながら、このような方法で本当に解析は可能でしょうか?
中小企業ではこのような設計作業を行うことはほとんど不可能です。設計者
はそれぞれ個別に案件を抱えており、一つのFMEAだけに多くの時間を割く
ことはできません。

実際には、各設計者が事前にボトムアップ設計(セルフFMEA)を実施し
その結果に抜け漏れが無いかどうかを確認する意味で、複数の関係者が合同
で検証するFMEAレビューを実施するという手順を構築することが有効と
思われます。

また、各部品・材料、コンポーネントの故障モードをあらかじめ洗い出し
故障モード一覧表」を作成しておくことが求められます。

ポイント6:RPN評価基準の見直し
10段階のRPN相対評価法は、様々な矛盾を抱えています。
どの点数で採点するかは、根拠が不明確であり、主観に頼らざるを得ません。
自動車、家電、機械、事務機など様々な製品の使い方、環境条件に応じた評価
方法、基準を独自に定める必要がありますが、これは中小企業にとって、困難
が伴います。
 ここで参考になるのが、リスクアセスメントのリスク評価です。
 (発生頻度と影響度のマトリクスでA,B,Cランクに分ける)
 または、当研究所が開発した、「簡易評価法」を使います。

ポイント7:設計手順の見直し
FMEAに限らず、各種の手法は、その導入前に、事前に社内の設計工程のどこ
に組み込むのかを決めておく必要があります。FMEAは、従来の設計手順には
馴染まないボトムアップ解析を必要とするため、注意が必要です。
 ①機種ごとに、FMEA解析が必要かどうかの判断基準を設ける
 (流用度の高い製品は、FTAなどのトップダウン解析で行う)

 ②故障モード一覧表を作成し、維持管理を行う
 (FMEA実施時点で、故障モードを洗い出すのではなく、部品ごとに故障モード
  一覧表の作成を行っておく必要がある。)

 ③FMEAは、設計と同時進行でセルフFMEAの実施と、その内容にもれが無いか
  どうかを検証するため、複数の有識者を交えて行うFMEAレビューを実施する

 ④対策実施可否を判断するランク付けと評価基準を独自に設定する
 (リスクアセスメント評価基準は大いに参考となる)

最後に、FMEAは導入すれば設計品質が向上し、何でも解決するという先入観を
捨てることが重要です。
まず、自社の設計工程の、どこに問題があり、それには何が必要なのかをよく
考えて最適な手法、ツールを正しく理解し導入することが求められています。

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posted by k_hamada at 23:20| ★FMEA・DRBFM/FTAと市場リスク回避 | 更新情報をチェックする
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