FMEA(DRBFM)導入を成功させる7つのポイント

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。
また多くの企業で、目的と手段を取り違えたFMEAが実施されています。


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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、評価漏れ、評価不足などによる問題流出による事故が多発しています。

そのことを防ぐために事前にFMEAによる解析を実施し、対策することにより
手戻りなく、効率的・効果的な設計を可能とします。

現実には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。

FMEAは、上記の対策がなされていることを前提に、なお且つ不具合が潜在
していないかどうかを洗い出すために実施します。

ポイント2:ボトムアップの解析とは?
一般的に、不具合発生の未然予防対策は、設計流用度が高い製品では、過去
発生した問題(過去トラブル)が起きないように、対策を行います。
これは、従来から一般的によく使われる設計方法であり、製品の不具合事象
(トップ事象)の発生する要因がないかどうかを検証するトップダウンの
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)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想定し、対策を行います。
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。

設計時点で新規点、変更点の設計は、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。例えば、軽量化の為、材質を変更したが、使用時
の繰り返し振動が原因で部品の疲労破壊が発生することを見逃してしまう
ことがあります。
そこで、その新規採用の部品の故障モードを想定して製品の事故や故障を
洗い出します。(ボトムアップ解析) 

なぜ故障モードを用い、ボトムアップ解析を行うのかと言うと、それは
新規性が高い設計でも、部品の破壊や劣化などの故障モードは、どのよう
な製品にも共通しており、比較的容易に、メカニズムが解析できるからです。

DRBFMでは「新規点変更点リスト」の作成「故障モード一覧表」「故障
モード抽出表」などの設計ツールを使い、漏れがないようにします。

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。市場で発生する問題はほとんど、過去に経験している
問題で、過去トラブルのデータベースを検索する、FTAや、リスクアセス
メントの手法などを用いることで予防が可能となります。

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、このような設計プロセス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、各設計者が事前に故障モードによる製品の事故を想定し(セルフ
FMEA)、その設計結果に問題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。

これは、DRBFMをより実践的に実施するためのツールであり、当研究所にて
普及活動を行っています。

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、部品などを製造する中小企業に
とって、困難が伴います。

部品の評価については、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、過去の実績から部品
  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(R-map)と併用して実施)

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。