Analiza FMEA – dlaczego krok pierwszy jest tak ważny?

W przebiegu FMEA bardzo często nie docenia się wartości kroku pierwszego, uznając go jedynie za „nagłówek” i nie poświęcając mu zbyt wiele uwagi. Tymczasem to właśnie od rzetelnego podejścia do kroku pierwszego zależy, jak dalej będzie realizowana analiza FMEA. Dlaczego warto skupić się na pierwszym kroku, na jakie aspekty należy zwrócić uwagę oraz jaka jest rola najwyższego kierownictwa we wdrożeniu FMEA? NA te pytania w naszym artykule odpowie nasz ekspert Łukasz Szatkowski – Trener/Konsultant/Auditor w branży motoryzacyjnej.

Analiza FMEA – kiedy ją przeprowadzić?

W celu osiągnięcia najlepszego rezultatu analizy ryzyka technicznego FMEA, powinno się ją przeprowadzić w ustalonym terminie i przy założeniu określonych zasobów. Już na samym początku startu nowego projektu, a najlepiej jeszcze przed nominacją, organizacja powinna przejrzeć dotychczasowe FMEA pod kątem nowego projektu i ryzyk, jakie mogą być z nim związane. Niestety często tak się nie dzieje.

Analiza ryzyka jest traktowana jako coś zupełnie niepotrzebnego również podczas rozwoju wyrobu i procesu produkcyjnego. Jest robiona na potrzeby klienta i na potrzeby późniejszego auditu. Powoduje to, że najczęściej już w fazie seryjnej nie podejmujemy działań zapobiegawczych / prewencyjnych, ale „bawimy” się w tzw. akcyjność i gaszenie pożarów. Działania związane z gaszeniem pożarów przeważnie są bardzo kosztowne, ale nawet ten aspekt nie zawsze skłania wszystkie organizacje do stosowania analizy FMEA, jako narzędzia, które może w przyszłości pomóc nie popełniać tych samych błędów.

Metoda analizy błędów a standard IATF 16949:2016

W standardzie IATF 16949:2016 w punkcie 10.2.3 (SI20) znajduje się zapis: „Organizacja powinna posiadać udokumentowany proces rozwiązywania problemów, który zapobiega ponownemu ich wystąpieniu”. Z treści można wyczytać, że praktycznie rozwiązując problemy, powinniśmy ukierunkować się na przyczynę źródłową i zdefiniować takie działania, które ją wyeliminują lub zredukują ryzyko jej ponownego wystąpienia. W dalszej treści tego punktu możemy znaleźć zapis (podpunkt f), mówiący o tym, że rozwiązując problem powinniśmy dokonać przeglądu m.in. FMEA procesu, a jeżeli ma to zastosowanie, to również je zaktualizować.

Już sam standard IATF 16949 w swojej treści (26 wystąpień) odnosi się często do analizy FMEA jako wymagania z uwagi na mnóstwo zalet, jakie niesie za sobą stosowanie tej analizy. Dlaczego zatem nie potraktować FMEA, jako jednej ze składowych wiedzy naszej organizacji? Po co „wyważać otwarte drzwi” z każdym nowym projektem, skoro możemy korzystać z bazy wiedzy, która budowana jest m. in. na naszych błędach?

Etapy analizy FMEA – dlaczego warto skupić się na pierwszym kroku? 

Pierwszy krok z podejścia 7 kroków w analizie FMEA nowego podręcznika FMEA z 2019 r. (wydanego przy współpracy organizacji AIAG i VDA) bywa często niewłaściwie interpretowany i niedoceniany – nie poświęca się mu zbyt dużej uwagi, traktując jedynie jako „tworzenie nagłówka”. Jest to podejście błędne, ponieważ to od właściwego zdefiniowania potrzeb, granic, harmonogramu i co ważne, od zespołu zależy, jak FMEA będzie zrealizowane.

Pod kątem planowania projektu w pierwszym kroku FMEA musimy poruszyć 5 kwestii – 5T:

• FMEA InTent (cel) – Dlaczego robimy FMEA?
• FMEA Timing (harmonogram) – Do kiedy należy przeprowadzić FMEA?
• FMEA Team (zespół) – Kto powinien być w zespole?
• FMEA Task (zadanie) – Jaka praca musi zostać wykonana?
• FMEA Tool (narzędzie) – Jak przeprowadzamy analizę?

FMEA InTent (cel) – Dlaczego robimy FMEA? Co daje nam analiza przyczyn i skutków wad?

Jakie są jedne z najczęstszych odpowiedzi na to pytanie? „Tego wymaga od nas klient” lub „podczas auditu jednostki oznaczono to jako niezgodność”. Mogą to być czynniki wpływające na cel, ale członkowie zespołu FMEA muszą przede wszystkim być świadomi, jak działa metoda FMEA, jakie są korzyści z metody FMEA, co organizacja zyskuje na właściwie przeprowadzonej analizie. Powinni rozumieć, że nie chodzi wyłącznie o zgodność podczas auditu, ale przede wszystkim o fakt, że dobrze przeprowadzona analiza może uchronić kogoś przed wypadkiem i utratą zdrowia lub życia.

Można niestety spotkać się z tym, że organizacje, które wytwarzają wyroby związane z bezpieczeństwem użytkownika, czy uczestnika ruchu drogowego, całkowicie pomijają ten aspekt, albo uważają, że jeżeli nie pojawiła się jeszcze duża reklamacja, to nic złego nie może się stać. Tymczasem analiza poszczególnych elementów pozwala ustrzec się błędów, również tych tragicznych w skutkach.

Zespół ma być ukierunkowany przynajmniej na redukcję ryzyka wystąpienia potencjalnychwad i ich skutków, przygotowywać się odpowiednio do każdego ze spotkań, aby były jak najbardziej wartościowe, co wpłynie też na terminowe realizowanie harmonogramu FMEA jak i projektu.

FMEA Timing (harmonogram) – Do kiedy należy przeprowadzić FMEA?

Jak już zostało to wspomniane, przeglądu FMEA powinno się dokonać pod kątem planowania projektu już na etapie ofertowania. W treści podręcznika możemy znaleźć rysunki 1.5-1 i 1.5-2, które odnoszą się do harmonogramu powiązanego odpowiednio z zarządzaniem projektem wg APQP i VDA MLA.

Jest to bardzo istotna informacja, ponieważ zarządzanie projektem niezależnie, czy APQP, czy VDA MLA musi być zharmonizowane z kamieniami milowymi klienta. Samo to narzuca już pewne ramy czasowe. Kiedy powinniśmy zakończyć nasze działania związane z FMEA? Spójrzmy najpierw na zarządzanie projektem wg APQP.

DFMEA (Design FMEA) i PFMEA (Process FMEA) powinniśmy zakończyć w fazie 3 – Projektowanie procesu i weryfikacja rozwoju. Należy to rozumieć tak, że do zakończenia fazy 3 musimy mieć przeprowadzoną analizę ryzyka zgodnie z krokiem piątym, a dla priorytetów wysokich oraz średnich określone działania wynikające z kroku 6 – Optymalizacja. Pełne zakończenie, czyli działania wynikające z optymalizacji powinniśmy zakończyć w fazie 4, przed uruchomieniem oprzyrządowania produkcji (DFMEA) i przed PPAP (PFMEA).

Według podręcznika VDA MLA z 2022 r. DFMEA należy zakończyć w poziomie dojrzałości (PD) 3 – Zatwierdzenie specyfikacji technicznych (tzw. design freeze), a PFMEA w poziomie dojrzałości (PD) 4 – Zakończenie planowania produkcji. Mowa oczywiście o kroku 5 – Analiza ryzyka FMEA. Działania wynikające z kroku 6 – Optymalizacja muszą być zakończone w PD 5 dla DFMEA przed uruchomieniem oprzyrządowania produkcji, a dla PFMEA w kroku 6 przed PPA / PPAP. Na podstawie podręczników referencyjnych powinniśmy zbudować harmonogram FMEA.

Nie tylko takie informacje o etapach wdrażania FMEA jak rozpoczęcie i zakończenie poszczególnych kroków powinny zostać umieszczone w harmonogramie FMEA. Na poprawność analizy mają wpływ czas, zaangażowani w nią ludzie oraz wdrażanie pewnych rozwiązań mających na celu redukcję ryzyka ukierunkowanych na zapobieganie, czy detekcję.

Harmonogram FMEA – podstawowe etapy analizy FMEA

Harmonogram w zależności od wyrobu, jego specyfikacji, złożoności, itp. może wyglądać różnie. Duży wpływ na harmonogram ma to, czy analizę tworzymy/budujemy od samego początku, czy bazujemy na wcześniejszym FMEA (bazowe FMEA) i je rozbudowujemy pod kątem nowego wyrobu/projektu. Trzeba wziąć pod uwagę to, że do pewnych ryzyk wynikających z analizy możemy powracać kilka razy.

Przeprowadzenie kompletnego FMEA nie jest możliwe na jednym spotkaniu, odbywającym się do tego w sali konferencyjnej. Patrząc na złożoność wyrobów i procesów wytwarzania oraz stopień ich automatyzacji, nasze FMEA jest bardzo mocno rozbudowaną analizą i samo budowanie drzewa struktury (krok 2), opisywanie funkcji (krok 3) i tzw. dysfunkcji (krok 4) może nam zająć dużo czasu. Dlatego bardzo ważne jest, aby już na wczesnych etapach naszego projektu skupić zasoby na analizie FMEA, ponieważ jej efektem będą działania wynikające z optymalizacji wyrobu, procesu, czy systemów kontrolnych/pomiarowych.

W niektórych organizacjach zakłada się maksymalnie 2 godziny na daną analizę, ponieważ powyżej tego czasu wydajność zespołu bardzo mocno spada. Dlatego nad jednym tematem/ryzykiem, możemy pochylać się na kilku spotkaniach i może to zająć sporo czasu. Krok 5 – Analiza ryzyka nie skupia się tylko na szybkim, wypisaniu wartości odnoszących się do znaczenia, występowania i wykrywania. Musi być podparta także szeroko rozumianymi danymi, które szczególnie we wczesnych fazach projektu mogą być dość mocno ograniczone, poprzez np. mały wolumen produkcyjny. Skupienie naszych wysiłków przed samym PPAP w celu dostarczenia dowodów spełnienia jednego z kryterium możemy potraktować, jako stratę czasu i brak wartości dodanej z tej analizy.

FMEA Team (zespół) – Kto powinien być w zespole odpowiedzialnym za tworzenie analizę FMEA?

Patrząc na Kluczowe metody jakości (Core Tools) i inne narzędzia jakościowe, które stosowane są w branży motoryzacyjnej można dojść do wniosku, że są tak dobre, jak zespół, który je realizuje. Jeśli posiadamy zespół o określonej świadomości i wiedzy, to jakość wynikająca z ich działań nigdy nie będzie wyższa od tworzących go osób. Dlatego bardzo ważnym, o ile nie kluczowym elementem analizy FMEA jest zespół, który zgodnie z harmonogramem będzie odpowiednio aktywowany.

Przyjęło się, że zespół to zwykle moderator FMEA, inżynier jakości, inżynier procesu i konstruktor. Na szczęście obraz ten zmienia się i można zauważyć, że analiza FMEA przeprowadzana jest przy zaangażowaniu coraz szerszego grona, ponieważ rośnie świadomość i wiedza w organizacjach,. W zależności od rodzaju FMEA (DFMEA, czy PFMEA) zespół będzie składał się z innych osób, ale muszą one być ze sobą w pewien sposób powiązane, aby zapewnić właściwy rozwój wyrobu i procesu produkcyjnego. W nowym podręczniku możemy znaleźć propozycje zespołów interdyscyplinarnych, wraz z podziałem ról i odpowiedzialności, aby zapewnić jeszcze większą skuteczność realizowania FMEA.

DFMEA – podstawowy zespół wg podręcznika:

• Moderator
• Konstruktor
• Inżynier ds. systemu
• Inżynierowie ds. komponentów
• Inżynier ds. testów
• Inżynier ds. jakości/niezawodności
• Inne osoby odpowiedzialne za rozwój wyrobu

DFMEA – rozszerzony zespół wg podręcznika:

• Eksperci techniczni
• Inżynier ds. procesu/wytwarzania
• Inżynier ds. serwisu
• Kierownik projektu
• Inżynier ds. bezpieczeństwa funkcjonalnego
• Pracownik działu zakupów
• Dostawca
• Przedstawiciel klienta
• Inne osoby posiadające specjalistyczną wiedzę, która może pomóc zespołowi podstawowemu w analizie specyficznych aspektów wyrobu

PFMEA – podstawowy zespół wg podręcznika:

• Moderator
• Inżynier ds. procesu/wytwarzania
• Inżynier ds. ergonomii
• Inżynier ds. walidacji procesu
• Inżynier ds. jakości/niezawodności
• Inne osoby odpowiedzialne za rozwój procesu

PFMEA – rozszerzony zespół wg podręcznika:

• Konstruktor
• Eksperci techniczni
• Inżynier ds. Serwisu
• Kierownik projektu
• Personel ds. Utrzymania ruchu
• Operatorzy linii
• Pracownik działu zakupów
• Dostawca
• Inne osoby (jeśli to konieczne)

Na grafice przedstawiono team FMEA za pomocą dwóch kolorów:

• Kolor zielony – zespół podstawowy
• Kolor pomarańczowy – zespół rozszerzony

Zespół podstawowy zarówno w DFMEA i PFMEA będzie odpowiedzialny za zbudowanie podstaw FMEA i z praktycznego podejścia zaleca się, aby był aktywowany za każdym razem w tym samym składzie. Dlaczego? Wyobraźmy sobie, że na jednym spotkaniu jest przedstawiciel jakości, a na drugim spotkaniu już inny, któremu należy wytłumaczyć poprzednie ustalenia. Oczywiście w zależności od danego elementu naszego wyrobu czy kroku procesu, będą aktywowane też inne osoby, które będą z nimi bezpośrednio związane, aby mieć w zespole osoby z jak najlepszą wiedzą z analizowanych obszarów.

Na wykresie kolorem pomarańczowym został wskazany zespół rozszerzony, który nie musi być aktywowany za każdym razem, ale jest bardzo ważny chociażby z uwagi na funkcje, jakie pełnią te osoby. Budowanie i aktywowanie poszczególnych zespołów będzie związane z ich dostępnością, co ma wpływ na realizowanie FMEA projektu zgodnie z harmonogramem. Tutaj bardzo duży udział ma najwyższe kierownictwo organizacji, aby zapewnić odpowiednie zasoby do realizacji FMEA wtedy, kiedy jest to potrzebne. Patrząc na ilość zaangażowanych osób wydaje się to nieprawdopodobne. Warto jednak przypomnieć sobie, że celem jest rzetelna analiza FMEA dotycząca projektu, a nie jedynie dobry wynik auditu.

FMEA Task (zadanie) – Jaka praca musi zostać wykonana? Co należy zrobić, by wdrożyć FMEA?

W ramach harmonogramu FMEA mamy podane ramy czasowe (początek – koniec), ale też jakie poszczególne zadania będziemy realizować w ramach analizy. Będzie to też miało wpływ na aktywowanie zespołu do konkretnych zadań, co musi być też odpowiednio zaplanowane. Jedne z zadań, które będziemy realizować, to przeglądanie, czy działania, które zostały podjęte w celu redukcji ryzyka wystąpienia wad, zostały w pełni wdrożone i są skuteczne.

Planując działania, będziemy szacowali, jak ich wdrożenie może wpłynąć na redukcję ryzyka. Po ich wdrożeniu może się jednak okazać, że niestety nie osiągnęliśmy zadowalającego wyniku i będziemy musieli podjąć kolejne działania, ponieważ priorytet będzie wysoki, będzie związane to z bezpieczeństwem wyrobu. Niektóre zadania definiuje się też pod kątem sprawdzenia skuteczności wdrożonych działań w okresie długoterminowym, np. poprzez przeprowadzenie auditu wewnętrznego. Jest to też dobre rozwiązanie, ponieważ oceniając pewne działania po krótkim okresie, zauważymy, że są one skuteczne, ale nie zadziałały jeszcze wszystkie czynniki zmienności występujące w tym procesie (zmienność operatorów, zmiany, pory roku itp.) i dopiero analiza po dłuższym okresie da nam pełen obraz.

Należy pamiętać, że jeśli nasze działania wynikają np. z reklamacji klienta, to działania natychmiastowe (korekcyjne) mogą być wycofane dopiero wtedy, kiedy potwierdzimy skuteczność działań korygujących ukierunkowanych na przyczynę źródłową. W ramach zadań zdefiniujemy, kiedy będziemy przeprowadzać analizę ryzyka dla danego kroku procesu i warto zaprosić przedstawiciela klienta, który wspomoże nasz zespół w określeniu znaczenia i wpływu ewentualnej wady na klientów zewnętrznych.

FMEA Tool (narzędzie) – Jak przeprowadzamy analizę?

Wraz w wprowadzeniem nowego podręcznika FMEA AIAG & VDA w 2019 roku pojawił się mit, że Excel nie jest już wystarczającym narzędziem wykorzystywanym do opracowania FMEA. Pomijając CSR-y (specyficzne wymagania klienta), gdzie klienci mogą wymagać stosowania konkretnego oprogramowania, nie należy negować stosowania arkusza kalkulacyjnego do opracowania FMEA. Należy jednak wziąć pod uwagę jak bardzo złożone wyroby i procesy mamy w organizacji. Im większa złożoność wyrobów i procesów, tym bardziej rozbudowane FMEA. Sam Eexcel może być niewystarczający, aby móc za każdym razem odpowiednio udokumentować kroki od 1 do 7, zachować ich spójność, zapewnić odpowiednie powiązania, itp. Przy większej liczbie stron staje się to po prostu ciężko wykonalne i biorąc pod uwagę, ilu moderatorów FMEA jest w organizacji (często jest to tylko jedna osoba), może zabraknąć czasu na właściwe dokumentowanie FMEA.

Nieprawidłowo udokumentowane FMEA może mieć wpływ na podejmowanie niewłaściwych działań i zwiększenie ryzyka związanego z uruchomieniem produkcji czy zapewnieniem odpowiedniej jakości naszym wyrobom. Diagram przepływu procesu, proces FMEA i plan kontroli muszą być ze sobą spójne. Jest to jedna z „ulubionych” niezgodności auditowych. Jeszcze kilka lat temu na rynku nie było za dużego wyboru oprogramowania, ale obecnie nie ma tego problemu. Można wybrać zaawansowane oprogramowanie, za pomocą którego opracujemy FMEA, ale też połączone z nim inne dokumenty, chociażby wspomniane powyżej. Nie zawsze muszą to być dość kosztowne oprogramowania z górnej półki. Ważne, aby było to oprogramowanie, które pozwoli nam przeprowadzić FMEA zgodnie z metodologią nowego podręcznika.

Można też zlecić firmie napisanie dla nas software, ale należy zwrócić uwagę, czy dana firma zna dobrze metodologię i podręcznik. Można bowiem spotkać się też z oprogramowaniem, które dobrze wygląda, ale nic więcej ze sobą nie wnosi. Warto wziąć pod uwagę oprogramowanie, które pozwoli załączać nam do poszczególnych analiz dokumenty, np. Diagram Ishikawy, 5Why itp., chyba że ma to już w swoim pakiecie. Będzie to dużą wartością dodaną, ponieważ w jednym miejscu mamy zebrane dane, których nie musimy później szukać na dyskach sieciowych.

Zaangażowanie kierownictwa – istotny element przebiegu procesu FMEA

Na zakończenie warto odnieść się do treści punktu 1.3.2 z podręcznika FMEA AIAG & VDA – Zaangażowanie kadry kierowniczej wyższego szczebla. W punkcie tym napisane jest, że FMEA może zająć dużo czasu, co jest prawdą. Jest tam jednak ważniejszy zapis mówiący o zasobach, zapewnieniu tych zasobów właśnie przez kadrę kierowniczą, ponieważ bez tego nie jesteśmy wstanie przeprowadzić właściwie analizy FMEA. Bez zatwierdzeń działań, które niestety często związane są z kosztami, nie jesteśmy w stanie nic dalej zrobić.

Przy wysokim ryzyku, kadra kierownicza musi wiedzieć, co to ryzyko ze sobą niesie, by świadomie podejmować decyzje. Czasami akceptuje się pewne ryzyka, ale może się okazać, że niektórych przypadkach klient będzie wymagał zatwierdzeń specjalnych FMEA i w pewien sposób może wpływać na kadrę kierowniczą, aby podejmowała działania w celu redukcji ryzyka. Jest to ważny zapis w podręczniku. Auditorzy spotykają się bowiem z sytuacjami, gdzie zespół FMEA wykonał bardzo dobrą pracę, ale niestety utknął w martwym punkcie, z uwagi na brak akceptacji ze strony kierownictwa. W takim wypadku nie można szukać winy i obciążać odpowiedzialnością za przyszłe reklamacje, ponieważ kierownictwo świadomie zignorowało zalecenia zespołu FMEA.

Potrzebujesz szkoleń w zakresie narzędzi i kluczowych metod jakości dla swojego zespołu? Sprawdź naszą ofertę szkoleniową lub skontaktuj się z nami. Nasz specjalista pomoże Ci dobrać szkolenia, które najlepiej odpowiedzą na potrzeby Twojej organizacji.