R-FMEA. Odwrócona analiza FMEA w doskonaleniu procesu produkcji

Wprowadzenie

Analiza FMEA procesu to jedno z kluczowych narzędzi w arsenale nowoczesnego inżyniera. Pomaga przewidywać potencjalne problemy w procesie produkcyjnym, oceniać ich poziom ryzyka oraz ustalać priorytety dla działań redukujących to ryzyko. Dzięki PFMEA jesteśmy w stanie zidentyfikować tematy wymagające poprawy jeszcze przed wystąpieniem błędów, co przekłada się na wyższą jakość produktu, czyli także na większą szansę na sukces rynkowy.

Tyle teoria...

W praktyce najczęściej analiza PFMEA jest opracowywana jest "zza biurka" czy też "w sali konferencyjnej", bez rzeczywistego kontaktu z procesem produkcyjnym, opierając się na danych z podobnych procesów lub produktów (zakładam, że wdrażamy nowy produkt). Z tego powodu PFMEA może czasami okazać się niepełna, niektóre potencjalne wady, ich przyczyny lub sposoby detekcji mogą zostać pominięte, metody kontrolne zbyt optymistycznie ocenione co finalnie powoduje, że poziom ryzyka zostanie błędnie oszacowany. W efekcie taka analiza PFMEA odbiega od realiów faktycznej produkcji i nie jest zbyt przydatna..

Właśnie w takiej sytuacji z pomocą przychodzi R-FMEA (Reverse FMEA), nazywana też odwróconą FMEA lub weryfikacją FMEA.

R-FMEA polega na "zderzeniu teorii z praktyką", czyli na fizycznym sprawdzeniu, czy opracowane PFMEA odpowiada rzeczywistości na linii produkcyjnej.

No to lecimy z tematem..

Wymagania OEM

Niektórzy producenci z branży motoryzacyjnej wprowadzili wprost do swoich specyficznych wymagań klienta "CSR" (ang. Customer Specific Requirements) obowiązek przeglądu P-FMEA z wykorzystaniem R-FMEA lub podobnych metod. Na przykład:

• Renault Group: Stosowanie R-FMEA jest wymagane do aktualziacji P-FMEA.[1]
• Ford Motor Company: R-FMEA jest wymagane dla wszystkich nowych uruchomień. Najpierw wstępnie u producenta maszyny, a następnie po jej finalnej instalacji w zakładzie produkcyjnym.[2]
• Stellantis: Proces R-FMEA musi być opracowany, zaplanowany i monitorowany. Weryfikacja odbywa się poprzez próby wywołania wady na stanowisku produkcyjnym, przy ustalonej częstotliwości wykonywania R-FMEA.[3]
• GM: Należy stosować narzędzia takie jak Reverse PFMEA lub inne, równoważne metody wspomagające przegląd P-FMEA. Przegląd powinien być realizowany co najmniej raz w roku.[4]

Planowanie R-FMEA

Odwrócona analiza FMEA, podobnie jak standardowa P-FMEA, wymaga wcześniejszego zaplanowania pod kątem dostępnych zasobów tj. personelu, czasu, a w przypadku R-FMEA, dostępności linii produkcyjnej. Dodatkowym czynnikiem są wymagania klientów, które w zakresie R-FMEA mogą się istotnie różnić.

Przykładowo, Ford wymaga przeprowadzenia R-FMEA podczas wdrożenia procesu (maszyny), natomiast inni producenci oczekują regularnego stosowania R-FMEA. Dość często spotykanym podejściem jest założenie, że R-FMEA należy wykonywać przynajmniej raz w roku (GM..).

Podsumowując - należy tak planować przeglądy R-FMEA, aby spełniać wymagania OEM (totalne minimum jakie należy zapewnić) i jednocześnie zadbać, aby ten plan był możliwy do realizacji bez nadmiernego obciążania zasobów. Niestety, to nie jest proste zadanie, zwłaszcza gdy w zakładzie mamy setki maszyn, wiele linii produkcyjnych i jak zwykle - mało czasu..

Formularz planowania R-FMEA w zakładzie może mieć dowolną formę, o ile nie zostały ustalone szczególne wymagania w tym zakresie z konkretnym klientem.

Realizacja R-RMEA

Realizacja R-FMEA może być oparta na różnych metodach opracowanych w danym zakładzie. Poniżej przedstawiam jedną z możliwych ścieżek, którą zalecam:

• Zespół R-FMEA. Zespół powinien być multidyscyplinarny (podobnie jak w PFMEA). Zalecam, aby w jego skład wchodziła osoba dobrze znająca proces oraz obsługę danego stanowiska lub maszyny, a także pracownik utrzymania ruchu, który będzie w stanie pomóc w testowaniu możliwych błędów i metod detekcji oraz dopilnuje, aby zespół nie uszkodził maszyny w trakcie eksperymentów...
• Dokumentacja. Należy przygotować do wglądu obecną analizę P-FMEA (w zakresie, w jakim będzie realizowana R-FMEA). Sugeruję także zgromadzić dane o znanych problemach, reklamacjach, poziomie wadliwości procesu (np. PPM) itp.
• Lista kontrolna R-FMEA. Opracowujemy listę kontrolną R-FMEA dla danego procesu. Lista ta będzie pomocna podczas faktycznego sprawdzania procesu pod kątem możliwych błędów, ich przyczyn oraz metod detekcji.
• Obserwacja procesu. Zalecam najpierw obserwować proces produkcyjny pracujący z normalną (pełną) wydajnością przez pewien czas, np. 30 minut. Nie zaburzamy procesu i nie przeszkadzamy operatorom. W tym czasie identyfikujemy takie problemy, jak: awarie, zatrzymania, regulacje, wystąpienia błędów, nietypowe czynności operatorów, upuszczenie części itp.
• Weryfikacja na linii. Na tym etapie zatrzymujemy proces produkcji i wykonujemy czynności z listy kontrolnej. Przykładowo: próbujemy pominąć jakąś operację, wstawić część odwrotnie do maszyny, przerwać proces w środku cyklu, „oszukać” system error-proofing lub mistake-proofing itp. Sprawdzamy, czy maszyna wykryje błąd oraz jak reaguje. Wyniki zapisujemy np. w liście kontrolnej (formularzu) R-FMEA.
• Aktualizacja P-FMEA. Po zakończonej obserwacji i testach na linii wracamy do analizy P-FMEA, przeglądając ją oraz korygując zapisy. Dodajemy także nowe, wcześniej nieodkryte problemy i szacujemy poziom ryzyka.
• Działania redukujące ryzyko. Po aktualizacji P-FMEA mogą pojawić się ryzyka wymagające działań. Należy więc wdrożyć odpowiednie działania redukujące te ryzyka. Po ich wdrożeniu ponownie aktualizujemy P-FMEA, aby zachować spójność zapisów z rzeczywistością.

Z wykonanej R-FMEA powinien pozostać dowód, tj. minimum to zapis potwierdzający wykonanie przeglądu analizy P-FMEA (w ramach realizacji R-FMEA). Zalecam także zachować dokumentację z R-FMEA np. wypełnioną listę kontrolną oraz wyniki obserwacji procesu.

Należy pamiętać, aby po aktualizacji P-FMEA przeglądnąć i jeżeli wymagane to zaktualizować plan kontroli.

Podsumowanie

Doskonalenie procesu (a tym samym również produktu wytwarzanego w tym procesie) wymaga, aby proces był realizowany niezawodnie. Próby wykonania niezgodnych wyrobów powinny być minimalizowane przez odpowiednie rozwiązania np. Poka-Yoke, Error-Proofing, Mistake-Proofing lub przez stosowanie SPC, dbanie o wysoką zdolność procesu Cp, Cpk, wydaność procesu Pp, Ppk oraz zdolność maszyn Cm, Cmk

Kluczowym elementem w tej układance ma własnie analiza P-FMEA, która powinna być adekwatna do rzeczywistego przebiegu procesu. Dlatego R-FMEA jest bardzo dobrym rozwiązaniem, wymaga bowiem, aby zakłady produkcyjne porównywały zapisy w P-FMEA z rzeczywistością na produkcji, identyfikowały nowe ryzyka i podejmowały działania w celu ich redukcji.

R-FMEA ma na celu wymuszenie proaktywnego podejścia w zakładach, czyli doskonalenia procesu poprzez jego przegląd, fizyczne testy oraz poszukiwanie słabych punktów, zanim pojawią się faktyczne wady, co spowoduje reklamacje, koszty, pogorszenie wizerunku firmy itd. Dlatego uważam, że R-FMEA to świetne rozwiązanie do doskonalenia procesów.