Den nye FMEA håndbog

Den nye FMEA håndbog

Den 3. juni 2019 godkendte de to interesseorganisationer, amerikanske AIAG (Automotive Industry Action Group) og tyske VDA (Verband der Automobilindustrie) den nye FMEA håndbog. Det skete efter at de i flere år har arbejdet på at kombinere og harmonisere de to forskellige FMEA metoder.

  • AIAG står bag den i Danmark nok mest udbredte FMEA manual, “Potential Failure Mode and Effects Analysis, 4th Edition”.
  • VDA har haft sin egen “VDA Volume 4 Manual”, som senest blev opdateret i 2012.

Læs her om:

  • Formål og overgangsperiode
  • De væsentligste ændringer
  • Hvad DataLyzer kan gøre for dig i din FMEA analyse

Formål og overgangsperiode

Formålet med harmoniseringen var oprindeligt at brugerne nu skulle anvende en og kun en metode, når de skulle dokumentere deres risikoanalyse i en FMEA over for deres OEM kunder, bilfabrikanterne.

Dette formål synes ikke at blive opfyldt i første omgang. VDA har ganske vist stoppet markedsføringen af VDA Volume 4. Det må betyde at de tyske OEMer ret hurtigt vil gå over til den nye FMEA håndbog. Helt konkret vil det ske ved at de i deres CSR (Customer Specific Requirements) vil kræve at deres leverandører benytter denne FMEA fremgangsmåde. I hvert fald i tilfælde, hvor der skal leveres nye produkter eller anvendes nye processer.

Et andet formål er at styrke FMEA metodikken. Det ses tydeligst i trin 1 og trin 7 i FMEA fremgangsmåden bestående af 7 trin (se nedenfor). Trin 1 omhandler planlægningen og forberedelsen af et FMEA projekt. Trin 7 er afrapportering til interessenterne, herunder ledelsen. Som i andet kvalitetsarbejde (ISO 9001) er det også her tanken at styrke sammenhængen mellem topledelsen og medarbejdernes arbejde med at øge kvaliteten. Det er jo trods alt topledelsen, som skal frigive pengene til de tiltag, som FMEA teamet finder frem til. Det er dermed også FMEA håndbogens forfatteres hensigt at FMEA arbejdet skal kunne danne grundlag for løbende forbedringer i produkter og processer. Det bliver spændende at følge og auditere, hvordan virksomhederne kommer i mål med dette formål.

VDA Volume 4 ser ud til at blive erstattet af den nye FMEA håndbog. Men FMEA 4th edition vil sandsynligvis kunne holdes i live et stykke tid endnu. IATF (International Automotive Task Force), som styrer IATF 16949:2016 audits, skal først sikre at auditorerne er uddannet i den nye FMEA metode, inden den kan blive genstand for en audit. Og det forlyder at de amerikanske bilfabrikanter vil fortsætte med 4th edition et stykke tid. Efter AIAGs Quality Summit primo oktober 2019 forlød det at Fiat-Chrysler (FCA), Honda og Ford nu accepterer den nye håndbog og dens FMEA formater. Disse OEMer vil derfor kræve metoden indført i FMEA arbejdet i løbet af de næste par år. General Motors m.fl. er stadig i gang med at analysere. FCA havde allerede tidligere i deres CSR henvist til den nye FMEA håndbog og tilkendegivet at dennes metode kan anvendes, altså ikke noget krav. Vel at mærke hvis man dokumenterer resultaterne i “Form B” og “Form G” for hhv. DFMEA og PFMEA. Kort sagt er reglerne omkring overgangen til den nye FMEA håndbog:

  1. FMEAer på eksisterende produkter og processer skal ikke ændres
  2. FMEAer på nye produkter og processer kan udarbejdes i henhold til den nye FMEA håndbog, hvis kunden kræver det i sin CSR

Overordnede ændringer

De overordnede ændringer gælder først og fremmest planlægningen og gennemførelsen af FMEA projektet. I håndbogen (s. 29) beskrives de 7 trin som vist nedenfor.

FMEAens 7 trin
De 7 trin for FMEA planlægning og gennemførelse

Det er værd at lægge mærke til trin 1 Planlægning og forberedelse samt trin 7 Dokumentation af resultater.

Hvert trin skal gennemføres før det andet, da trinet udgør grundlaget for det næste trin. I praksis vil det dog nok være nødvendigt at gå tilbage og revidere f. eks. tidsplanen, undervejs. Outputtet af planlægningen er headeren, hvor bl. a. produktionssted, kundenavn, FMEA deltagere og disses roller, emnet for FMEAen beskrives. Kravene til denne header er mere udførlige end tidligere.

En FMEA indgår som en del af APQP processen og VDAs MLA faser. Tidsplanen skal derfor hænge samme med den overordnede plan. Under planlægningen skal FMEAen afgrænses. Det kan gøres ved hjælp af de 5Ter:

  1. InTent, hvad er FMEA projektets formål og omfang.
  2. Timing, hvornår skal FMEAen være færdig (før produktionen!).
  3. Team, et tværfagligt team bestående af en kerne og en udvidet gruppe, efter behov.
  4. Tasks, her henvises til de 7 trin vist ovenfor. Disse gennemgås i detaljer i håndbogen.
  5. Tools, både regneark og specialiseret software kan ifølge håndbogen anvendes. Det kræves at teamet har et godt kendskab til det FMEA værktøj, som anvendes i det konkrete tilfælde.

Dokumentationen i trin 7 skal omfatte en rapport. Det er ikke meningen at den skal erstatte selv FMEA dokumentet. Rapporten skal være en opsummering, som kan bruges til den interne og eksterne kommunikation med kunder, ledelse osv.

En metodisk præcisering findes i introduktionen af termerne Focus Element, Next Higher Level og Next Lower Level i trin 2 strukturanalysen, trin 3 funktionsanalysen og i trin 4 fejlanalysen. Som vist nedenfor er disse termer identiske med hhv. System, System Element og Component Element.

Focus element
Definitionen af fokuselementet

Fokuselementet er det emne, som skal analyseres. I et hierarkisk system har fokuselementet et højere niveau (f. eks. OEM kundens produkt eller proces) og mindst et lavere niveau (f. eks. en komponent eller en underleverandørs produkt). I trin 2 Structure Analysis identificeres fokuselementet, som skal analyseres i trin 3 Function analysis. Opdelingen i de tre niveauer kan bruges til på samme tid at koncentrere analysen omkring fokuselementet og bevare sammenhængen mellem systemet (det samlede produkt) og de enkelte komponenter. Det betyder at FMEA teamet skal forholde sig til fokuselementet, men også til det system, som fokuselementet indgår i (next higher level) og til de dele, som indgår i fokuselementet (next lower level). Sagt med andre ord vil en fejlmulighed i det ene element være en fejlårsag i næste led. F. eks. vil en fejl i en komponent være årsagen til en fejlmulighed i fokuselementet. Effekten af en given fejl skal i trin 4 Function analysis analyseres for egen proces eller produkt, for næste proces og for slutbrugeren. Derfor skal det foregående led og det efterfølgende led indgå i analysen og der er kommet et par kolonner mere ind i FMEA skemaet hertil. Og denne ændring er en ikke uvæsentlig ændring i FMEA metodikken.

Trin 6 benævnes Optimization i stedet for Recommended Action. Optimization omfatter mere end blot at foreslå en handling til at reducere fejlmuligheden. Der skal også afsættes tid og ressourcer hertil. Det skulle man også hidtil. Men valget af ordet Optimering indikerer også, hvad der skal være formålet med at iværksætte en handling, nemlig at gøre det bedst muligt.

I den nye FMEA håndbog anbefales det at oprette foundation FMEAer og / eller family FMEAer. Begge dele vil gøre det nemmere og kræve mindre tid at udarbejde og vedligeholde FMEAer, specielt hvis man har mange FMEAer og produktgrupper. Foundation FMEA kan anvendes som template eller best practise for udarbejdelsen af FMEAerne. Family FMEA er specielt anvendeligt til FMEAer over produktgrupper og produkter, som gennemgår ensartede processer.

Endelig indføres i den nye håndbog en nyskabelse i forhold til 4th edition en FMEA-MSR (Monitoring and System Response). Den erstatter VDA’s FMEA for Mechatronical Systems. I FMEA-MSR analyseres potentielle fejl og fejlårsager under bilens drift. Det vil sige fejl, som kan opdages af bilens system eller i af føreren. Det bliver spændende at se, hvorvidt denne specielle analyse bliver implementeret. Igen forventes det at ske gennem de kundespecifikke krav.

Indholdsmæssige ændringer

I det følgende beskrives metodiske ændringer, som har betydning for selve FMEA dokumentet. FMEA håndbogen stiller ikke krav til, hvordan FMEA dokumentet skal se ud. Der er 3 DFMEA formater og 6 PFMEA formater i bogen. Det væsentligste er at FMEA processen gennemføres og dokumenteres i henhold til de 7 trin. Som nævnt, kan OEMer stille krav til at et bestemt format anvendes. De væsentligste indholdsmæssige ændringer i FMEA dokumentet er

  1. Flere detaljer i header
  2. Rækkefølgen af failure mode og failure effect ændres
  3. Special characteristics udelades i DFMEA
  4. Nye kriterier for S, O og D
  5. Action Priority erstatter RPN
1. Header

FMEA dokumentets Header skal indeholde seks nye informationer i forhold til 4th edition. Bl.a. skal kundenavn og fortrolighedsniveau anføres. Det betyder at der kan opstå situationer, hvor der skal udarbejdes kundespecifikke FMEAer også selv om der er tale om produkter, som leveres til flere kunder.

2. Rækkefølgen af FM og FE

Der er byttet om på kolonnerne for failure mode (FM) og failure effekt (FE). Dette kan undre, specielt fordi det anføres at rækkefølgen ikke ændres, når analysen udføres. En nærlæsning af teksten viser dog at dette er tænkt som en hjælp for regnearksbrugere, som derved kan gruppere failure effects og undgå at skulle duplicere failure modes og failure causes. Metodikken er fortsat at først skal fejlmuligheden identificeres og dernæst effekten af fejlmuligheden.

3. Special charecteristics i DFMEA

Special characteristics kan udelades i DFMEA, men skal med i PFMEA. Dette var, så vidt vides, en af de sidste ændringer inden godkendelsen af den nye FMEA håndbog. Baggrunden er at DFMEAen er et blandt flere input til at fastlægge special characteristics. Med andre ord kan DFMEAen anvendes til at fastlægge specielle tekniske karakteristika, mens de specielle kunde-, lov- eller sikkerhedsmæssige krav, som der skal tages højde for i PFMEAen, kommer fra kundespecifikationen, lovgivningen m.m. Håndbogen tillader at man anfører special characteristics og anden information i DFMEAen i den nye valgfrie kolonne “Filter Code”. Det må forventes at emnet special characteristics bliver tydeligere beskrevet i næste udgave af FMEA håndbogen.

4. SOD kriterier

Beskrivelsen af 10 kriterier under hhv. Severity, Occurrence og Detection er nu meget mere detaljeret og dermed mere brugbar. F. eks. er der under detection tre kolonner. Den ene giver mulighed for at FMEA teamet forholder sig til detection maturity, dvs. har man f. eks. en test procedure eller ej. Den anden giver input til om man har evnerne til at opdage fejlen og den tredje om man har muligheden for det. Endelig inviterer håndbogen også til at virksomheden anfører sine egne eksempler på, hvornår man skal vælge den ene eller anden score eller rating.

5. Action priority

En nyskabelse er også action priority. Der er 69 faste kombinationer af S, O og D, som resulterer i at handlinger (actions) skal prioriteres enten Højt (H), Mellem (M) eller Lavt (L). De dækker alle 1000 mulige kombinationer af S, O og D. Der er 22 kombinationer for en høj prioritering, 16 for mellem og 31 for lav. Med action priority listen kommer der mere fokus på Severity. Selv hvis S er mellem 4 og 6, kan resultatet være høj prioritet, hvis der er en meget høj formodning om at fejlen vil opstå ofte og muligheden for at opdage den er meget lav. Det er egentlig logisk, da der i sådanne tilfælde må antages at være gode muligheder for at iværksætte handlinger, som kan reducere O og D. Håndbogen udelukker ikke brugen af RPN eller at bogens AP kombinationer ændres. Men det vil nok kræve en del argumenter at gøre det.

6. Forebyggende og afhjælpende handlinger

Når FMEA analysen resulterer i at der skal tages action i optimeringsfasen, skal der både overvejes og i bedste fald iværksættes handlinger, som kan forebygge fejlen, og handlinger som kan gøre det nemmere at opdage og afhjælpe fejlen. Derfor er det også en nyskabelse i FMEA dokumentet at der nu er to separate kolonner til hhv. forebyggende handlinger og afhjælpende (detection) handlinger. Hidtil har man skullet beskrive den eksisterende status for forebyggelse og afhjælpning. Der er dog ikke noget krav om at der skal iværksættes begge typer handlinger. Man kan blot skrive “None”, hvis ikke man mener man kan gøre noget.

Konklusion

Den nye FMEA håndbog ser i første omgang ikke ud til at komme i mål med harmoniseringen af AIAG og VDAs metoder. De tyske bilfabrikanter vil gennem deres CSRer være først til at introducere kravene i håndbogen. Men andre, specielt de amerikanske OEMer, vil fortsætte med 4th edition et stykke tid endnu. Dermed vil der fortsat være to metoder, som skal anvendes afhængig af, hvad kunderne kræver.

Håndbogen fokuserer på en struktureret fremgangsmåde med 7 trin. Specielt trin 1 og trin 7 kræver yderligere dokumentation f. eks. i forhold til kunder og auditorer. Der er lagt betydelig mere vægt på planlægningen, herunder definitionen af, hvad der skal analyseres, og hvad der indgår i struktur- og funktionsanalysen (jf. fokuselement m. m). Optimeringsdelen i trin 6 forudsætter en løbende status på iværksatte risikoreduktioner kan bruges som et godt værktøj i de løbende forbedringer af produkter og processer.

Det er ikke umuligt at lave en FMEA i excel i henhold til den nye håndbog. Men det kræver meget stor disciplin at holde styr på de forskellige valgmuligheder, som der f. eks. er i kriterierne. Her vil et godt software kunne være nødvendigt, hvis man skal udarbejde og vedligeholde FMEAer i henhold til de to metoder, AIAGs 4th edition og den nye AIAG-VDA håndbog.

Om DataLyzer Danmark

DataLyzer Danmark, som er en del af Juhl Consulting A/S, forhandler FMEA software i Danmark på vegne af DataLyzer International. DataLyzer International opdaterer løbende sin FMEA software, så den overholder kundernes krav. Se her, hvad der er status for denne opdatering. Eller kontakt Leif Juhl på tlf. 30 35 79 11, hvis du ønsker at høre nærmere.