PFMEA: روش اجرائی عيوب بالقوه فرآيند و تجزيه و تحليل آثار آن

1- هدف

هدف از تدوين روش اجــرائي عيوب بالقوه فرآيند و تجزيه و تحليل آثار آن (PFMEA)، شرح نحوه آناليز عيوب بالقوه ‏اي (احتمالي) كه ممكن است در فرآيندهاي شركت ايجاد گردد و تجزيه و تحليل آثار اين عيوب بر روي محصولات توليدي مي‏باشد. PFMEA يك سري فعاليت سيستماتيك است با قصد:

• شناسايي و ارزيابي خرابيهاي بالقوه كه در محصول و فرآيند وجود دارند و برآورد اثرات آنها.
• شناسايي اقداماتي كه مي‏تواند احتمال وقوع خرابيهاي محتمل را كاهش داده و يا از ميان بردارد.
• شناسايي و انجام اقداماتي كه توسط آن بتوان قابليت كشف و احتمال آشكار كردن خطا را قبل از رسيدن به مشتري افزايش داد.
• مستند ساختن فرآيند.

2- دامنه كاربرد

روش اجــرائي عيوب بالقوه فرآيند و تجزيه و تحليل آثار آن (PFMEA) براي تكميل فرم PFMEA در مرحله طرح ريزي فرآيند و طرح ريزي كيفيت محصولات توليدي مورد استفاده قرار مي‏گيرد.

3- مسئوليت

مسئوليت اجراي اين روش اجــرائي عيوب بالقوه فرآيند و تجزيه و تحليل آثار آن (PFMEA) بر عهده تيم طرح ريزي كيفيت متشكل از مديريتهاي تضمین کیفیت، کنترل كيفيت ، توليد، نت و برنامه ­ریزی مي‏باشد و مديريت تضمین کیفیت راهبري تيم را بر عهده دارد.

مديريتهاي ساير واحدها مسئوليت همكاري با تيم را بر عهده دارند.

4- تعاريف

عيوب بالقوه و تجزيه و تحليل آثار آن (FMEA) (Failure Mode And Effects Analysis): يك تكنيك تحليلي است كه بوسيله تيم طرح ريزي كيفيت محصول به منظور حصول اطمينان، از اينكه حالات خرابي بالقوه به ميزان لازم مورد توجه قرار گرفته است و علل مربوطه مورد بررسي قرار خواهند گرفت، مورد استفاده قرار مي‏گيرد.

5- روش كار

1-5- كليات

1-1- 5- PFMEA(Process FMEA) فرآيندهاي توليدي شركت را از طريق كاهش ريسك خرابي به طرق زير استحكام مي‏بخشد:

• مشخص نمودن فعاليتها و نيازمنديهاي فرآيندها.
• شناسايي حالات خرابي بالقوه فرآيند كه به محصول مرتبط باشد.
• ارزيابي آثار بالقوه ناشي از خرابيها در نزد مشتري.
• شناسايي علل بالقوه خرابي فرآيند ساخت و همچنين متغيرهاي فرآيند كه مي‏بايست براي كاهش “وقوع” يا شناسايي شرايط خرابي، كنترل شوند.
• فراهم نمودن فهرستي مرتب شده بر اساس اهميت از حالات بالقوه خرابي فرآيند و در نتيجه تهيه يك سيستم و الويت بندي براي اقدامات اصلاحي.
• مستند نمودن نتايج فرآيندهاي ساخت و يا مونتاژ.

2-1-5- در (PFMEA)منظور از مشتري مي تواند مصرف كننده نهايي، عمليات بعدي چون ساخت، ‌مونتاژ يا خدمات باشد و نيز شامل مهندسين يا سطوح بالاتر سيستم و مهندسين مسئول فرآيند ساخت و خدمات هم مي شود.

3-1-5- در طول فرآيند (PFMEA)، ‌نمايندگان همه بخشهاي مرتبط درگير مي باشند. اين حوزه ها شامل مواردي چون تضمین کیفیت،توليد،  برنامه‏ريزي،کنترل كيفيت وتعمیرات مي شود (‌ولي به آنها محدود نمي‏گردد). (PFMEA)نقش يك كاتاليزور براي تحريك تبادل ايده ها را بين واحدهاي تاثير پذير از نتايج فرايند را ايفا مي نمايد.

4-1-5- تهيه يك (PFMEA)مي بايست با استفاده از نمودار فرآيند عمليات آغاز شود. مي بايست مشخصه هاي محصول/ فرآيند مربوط به هر عمليات را مشخص نمايد.

5-1-5- (PFMEA)يك مدرك زنده است كه بايد در موارد زير انجام گيرد:

• قبل يا در حين انجام امكان سنجي.
• پيش از تجهيز براي توليد.
• قبل از قبول كردن سفارش براي تمامي مراحل توليد.

2-5- شرح نحوه تكميل  فرم FMEA )FA-QA-FR-0047:

1-2-5- شماره FMEA : شماره اي كه به منظور قابليت رديابي هر FMEA  بر اساس نظام كد بندي اسناد و مدارك تخصيص داده مي شود.

2-2-5- شرح: نام و شماره سيستم، زير سيستم يا محصولي كه تحت آناليز است، در اين قسمت درج مي شود.

3-2-5- مسئوليت اصلي : نام شركت، ‌بخش يا دپارتمان مسئول را درج، همچنين اگر پيمانكار مربوطه نيز شناخته شده است نام وي درج مي شود.

4-2-5- اعضاي تيم: نام تهيه كنندگان FMEA درج مي شود

5-2-5- تاريخ تكميل: موعد پيش بيني شده براي تكميل PFMEA، در اين قسمت ثبت مي شود.

6-2-5- تاريخ تهيه: تاريخ اولين باري كه FMEA تهيه شده و آخرين باري كه تغيير يافته درج گردد.

7-2 –5-كاركرد قطعه / سيستم:

شماره مرحله تحت بررسی طبق نمودار گردش فرایندFPC ، در اين قسمت درج مي شود. در مواردي كه فرآيند حاوي چندين عمليات (‌چون مونتاژ) مي باشد مطلوب است كه عمليات به صورت فرآيندهاي جدا ليست شود.

8-2-5- حالت خرابي بالقوه:

حالت خرابي بالقوه فرآيند حالتي است كه فرآيندي ممكن است مقاصد فرآيند يا طراحي را برآورده نسازد. به عبارت ديگر شرحي از عدم مطابقت در آن عمليات خاص است. حالت خرابي بالقوه مي تواند عامل يك حالت خرابي بالقوه در عمليات بعدي يا معلول يك خرابي بالقوه از عمليات قبلي باشد. اما در تهيه (PFMEA)، فرض مي شود مواد و يا قطعات و ماشين آلات ورودي سالم هستند. هر حالت خرابي بالقوه براي عملياتي خاص را بر حسب مشخصه قطعه، ‌زير سيستم، سيستم يا فرآيند ليست كنيد. فرض اين است كه خرابي احتمال وقوع دارد، ‌نه اينكه حتماً ‌واقع خواهد شد. هنگام تكميل اين ستون بايد به طرح و پاسخ سئوالاتي چون زير پرداخته شود:

تحت چه شرايطي ممكن است فرآيند/ قطعه،‌ مشخصات خواسته شده را برآورده نسازد؟

به غير از مشخصات مهندسي، مشتري ( مصرف كننده نهايي، ‌عمليات بعدي و …) از چه چيزي ممكن است ناراضي شود؟

مقايسه اي با فرآيندهاي مشابه و مرور شكايات مشتري،‌ نقطه آغاز مناسبي مي باشد. به علاوه آگاهي از مقاصد طراحي نيز لازم است. حالات معمول خرابي با عباراتي نظير خم شدن، تغيير شكل دادن، صدمه خوردن، فرسوده شدن ابزار و غيره بيان مي شود.

9-2-5- آثار بالقوه خرابي: منظور از آثار بالقوه خرابي، ‌اثر حالت خرابي بر كاركرد است، همانطور كه مشتري درك مي‏كند، ‌آثار خرابي را بر حسب آنچه مشتري ممكن است توجه يا تجربه كند، ‌شرح بدهيد تاثير حالت خرابي بر همه مشتريان مي بايست برآورده شود. توجه داشته باشيد كه مشتري ممكن است داخلي،‌ خارجي، عمليات بعدي يا مصرف كننده نهايي خودرو باشد. اگر كاركرد مي تواند بر ايمني يا عدم تطابق با مقررات كشوري اثر بگذارد،‌ آنرا بيان كنيد.

براي مصرف كننده آثار بالقوه خرابي مي بايست بر حسب عملكرد محصول يا سيستم بيان شود مانند:

صدا دادن، پايدار نبودن، كار نكردن، ظاهر نامناسب داشتن و غيره. اگر مشتري عمليات بعدي است، آثار بالقوه خرابي مي تواند بر حسب عملكرد فرآيند بيان شود، ‌مانند مونتاژ نشدن، صدمه زدن به دستگاه، وصل نشدن، سوار نشدن، چفت نشدن.

10-2-5- شدت (S)(Severity): شدت برآوردي از ميزان جدي بودن تاثير حالت خرابي بالقوه بر مشتري است. اگر مشتري كه از حالت خرابي تاثير مي پذيرد خط مونتاژ خودرو باشد، برآورد “شدت” ممكن است نيازمند تخصص و دانشي فراتر از تيم طرح ريزي كيفيت باشد. شايان ذكر است شدت، فقط براي اثر خرابي كاربرد دارد و با تخصيص رقمي بين 1 تا 10 برآورده مي شود. (رجوع به جدول 1)

11-2-5- رده: اين ستون مي تواند براي طبقه بندي مشخصه هاي خاص محصول (‌همچون بحراني،‌ كليدي،‌ اصلي و مهم)‌ براي كنترل بيشتر قطعه،‌ زير سيستم و سيستم استفاده شود. براي شدتهاي 10،9 و 8 رده A، 7 و 6 رده B و 1 تا 5 رده C در نظر گرفته مي‏شود.

اگر كنترلي در (PFMEA) شناسايي شد،‌ بايد توجه نمود كه آن مورد در طرح كنترل پيش بيني شده باشد.

12-2-5- علل بالقوه خرابي: علل بالقوه خرابي كه عواقب آن وقوع حالت خرابي است را در اين ستون درج نماييد. تا آنجا كه مي توانيد همه عللي كه براي هر حالت خرابي به ذهنتان مي رسد، ‌فهرست كنيد.

علل بالقوه خرابي در(PFMEA) چگونگي وقوع خرابي تعريف مي شود و بر حسب آنچه كه قابل اصلاح يا كنترل باشد،‌ بيان مي شود. اگر علت شناسايي شده تاثير مستقيم بر حالت خرابي داشته باشد و به عبارت ديگر علت ريشه اي داشته باشد، اين قسمت از (PFMEA) كامل شده است. اما در مواقعي چند علت بر هم تاثير گذار وجود دارند كه لازم است علت ريشه اي شناسايي شود. علل مي بايست به خوبي تشريح شود تا تلاشهاي اصلاحي بر روي آنها متمركز شود.

13-2-5- وقوع (O)(Occurrence): احتمال وقوع هر علت خرابي كه در ستون قبلي درج شده است در اين ستون درج مي شود، ‌اين احتمال بر مقياس 1 تا  10 تخمين زده مي شود. (رجوع به جدول 2)

در (PFMEA) فقط آن احتمالات وقوع را كه موجب بروز علت خرابي مي شوند، در نظر بگيريد. در اينجا به ناتواني در تشخيص پرداخته نمي شود. سيستم رتبه بندي در جدول (2) براي تضمين يكسان بودن معيار، ‌مورد استفاده قرار مي‏گيرد. “نرخ احتمال خرابي” بر مبناي تعداد خرابيهايي كه در طول اجراي فرآيند احتمال وقوع مي‏دهيم،‌ برآورده مي‏شود.

در صورت موجود بودن داده هاي آماري مربوط به فرآيندهاي مشابه،‌ مي بايست براي تعيين رتبه وقوع از اين داده‏‏ها استفاده شود و در ساير موارد، از يك برآورد غير كمي و سوابق اطلاعات مربوط به فرآيندهاي مشابه  مي تواند استفاده شود. (رجوع به جدول 2)

14-2-5- كنترلهاي جاري: كنترلهاي جاري شرحي از كنترلهايي است كه در حد امكان از وقوع حالت خرابي پيشگيري مي كند و يا در صورت وقوع حالت خرابي آن را شناسايي مي كند. اين كنترلها شامل كنترلهاي فرآيند مانند خطا ناپذيرسازي، كنترل آماري فرآيند و يا ارزيابي‏هاي بعد از انجام فرآيند و نوع كنترل در فرآيند مورد نظر مي‏باشد.

پيشگيرانه: از علت / مكانيزم عيب و يا وقوع عيب پيشگيري مي‏نمايد و يا نرخ وقوع عيب را كاهش مي‏دهد.

تشخيصي: علت / مكانيزم عيب و يا وقوع آن را مشخص مي‏كند و راهنماي براي انجام اقدامات اصلاحي و پيشگيرانه مي‏باشد.

15-2-5- تشخيص (D)(Detection): تشخيص، يك برآورد از قابليت كنترل است كه در ستون كنترلهاي جاري براي تشخيص علل ضعف طراحي يا قابليت تشخيص حالت خرابي (‌پيشنهاد شده) درج مي شود. مقدار تشخيص را بر مقياس 1 تا 10 تخمين بزنيد. (جدول 3)

در (PFMEA) فرض كنيد كه خرابي اتفاق افتاده است و سپس قابليت همه “كنترلهاي جاري فرآيند” را براي پيشگيري از ارسال قطعه اي كه داراي حالت خرابي يا عيب باشد،‌ برآورده نماييد. به دليل اينكه رتبه وقوع پايين است، ‌سريع داوري نكنيد كه رتبه تشخيص پايين است. بلكه قابليت كنترلهاي فرايند را در صورت وقوع (‌هر چند با احتمال كم) حالت خرابي را ارزيابي كنيد تا ا ز وقوع احتمالي آن هم بتوانيد پيشگيري كنيد.

16-2-5- نمره اولويت ريسك (RPN)(Risk Priority Number): نمره اولويت ريسك (RPN)، ‌حاصلضرب شدت (S)، وقوع (O) و تشخيص (D)  مي باشد:

(S) × (O) × (D) = RPN

صدور اقدام پيشنهادي حداقل در موارد زير لازم الاجراست:

الف) 20% RPNهاي بالا

ب) عدد شدت بالاي 8 (9 و 10)

ج) نزديك بودن مرحله بروز عيب به مرحله انتهايي توليد

اين عدد مي بايست مبناي اولويت بندي حالات خرابي باشد.RPN ،‌ رقمي بين 1 تا 1000 مي تواند داشته باشد كه مطابق با روش اجرايي انجام اقدامات اصلاحي و پيشگيرانه (FA-QA-PR-0002)، فرم درخواست اقدام اصلاحي و پيشگيرانه  ((FA-QA-FR-0011 صادر مي‏گردد.

17-2-5- اقدامات پيشنهادي: بعد از اولويت بندي حالات خرابي اقدامات اصلاحي / پيشگيري مي بايست ابتدا معطوف مواردي باشد. قصد و نيت هر اقدام پيشنهادي مي بايست كاهش رتبه، ” وقوع” و ” تشخيص” باشد.

اقداماتي از قبيل زير مي بايست مد نظر باشد:

• براي كاهش احتمال وقوع،‌ ارائه روشهاي خطا ناپذير سازي (دستورالعمل خطا ناپذير سازي) FA-QA-IN-0002) و تجهيزات فرآيند مناسب است.
• براي افزايش احتمال تشخيص، افزايش كنترلهاي تشخيص، مؤثر است. افزايش تناوب بازرسي يك اقدام اصلاحي اساسي است. با تغيير سيستم كنترل هم مي توان احتمال تشخيص را افزايش داد. اما تاكيد و توجه اصلي مي بايست معطوف پيشگيري عيوب شود.

18-2-5- مسئوليت، هدف و تاريخ تكميل: نام فرد و شخص مسئول انجام اقدامات اصلاحي و پيشنهاد شده در ستون قبل و تاريخ تكميل درج شود.

19-2-5- اقدامات انجام شده: بعد از انجام اقدامات اتخاذ شده، ‌شرح مختصري از اقدام و تاريخ موثر واقع شدن درج   مي شود.

20-2-5- نتيجه RPN: پس از انجام و به ثمر رسيدن اقدامات،  RPN حاصله محاسبه و ثبت مي شود. اگر هيچ اقدامي اتخاذ نشده است،‌ RPN منتج شده را خالي بگذاريد. همه RPN منتج شده را بازنگري كرده و اگر اقدامات بيشتري لازم است،‌ مراحل قبلي مجدداً تكرار مي شود.

21-2-5- FMEA، ‌يك مستند زنده است كه مي بايست همواره بازتاب كننده سطح آخرين طراحي و آخرين اقدامات (حتي آنهايي كه بعدازتوليد انبوه اتفاق مي افتد) باشد. لذا مديريت تضمین کیفیت وظيفه كسب اطمينان از اجرا و كفايت همه اقدامهاي پيشنهاد شده را دارد.

6- مدارك ذيربط

• دستورالعمل خطا ناپذير سازي FA-QA-IN-0002

• روش اجرايي طرح ريزي كيفيت محصول(APQP) FA-QA-PR-0005

• روش اجرايي اقدام اصلاحي و پيشگيرانه FA-QA-PR-0002

• فرم آناليز شكست و تجزيه و تحليل اثرات بالقوه آن FA-QA-FR-0047

• معيارهاي پيشنهادي براي ارزيابي شدت- جدول 1 پيوست

• معيارهاي پيشنهادي براي ارزيابي وقوع- جدول 2 پيوست

• معيارهاي پيشنهادي براي ارزيابي تشخيص- جدول3 پيوست