FMEA چیست؟

تحلیل حالات و آثار خرابی (FMEA) یک فرایند گام‌به‌گام برای پیش‌بینی خطاهای احتمالی در مرحله طراحی است. این روش با شناسایی تمام حالات ممکن خرابی در طراحی، ساخت و مونتاژ، به‌صورت ساختاریافته بررسی می‌کند که یک فرایند به چه روش‌هایی می‌تواند دچار خطا شود (حالت‌های خرابی) و این خطاها چه پیامدهایی مانند اتلاف منابع، ایجاد عیوب یا بروز خطرات ایمنی خواهند داشت (اثرات خرابی).
FMEA به عنوان بخشی از فرآیند تحلیل علل ریشه‌ای (Root Cause Analysis) به شناسایی، کاهش و پیشگیری از بروز این خرابی‌ها کمک می‌کند.

اصطلاحات کلیدی

• حالت‌های خرابی (Failure Modes): شیوه‌هایی که در آن‌ها یک فرایند، محصول یا خدمت ممکن است دچار نقص شود. خرابی به هر نوع خطا یا عیبی گفته می‌شود که نتیجه نهایی یا رضایت مشتری را تحت تأثیر قرار دهد. این خرابی‌ها می‌توانند بالقوه یا بالفعل باشند.

• تحلیل آثار (Effects Analysis): فرآیند بررسی پیامدها و اثرات ناشی از خرابی‌های شناسایی‌شده.

FMEA معمولاً در دو گروه کلی مورد استفاده قرار می‌گیرد:

1. FMEA طراحی (Design FMEA)

2. FMEA فرآیند (Process FMEA)
   هر یک از این دو نوع، خرابی‌ها را در شرایط متفاوتی مورد بررسی قرار می‌دهند.

FMEA طراحی (Design FMEA)

همان‌طور که از نام آن پیداست، FMEA طراحی برای بررسی ریسک‌های بالقوه در طراحی جدید یا تغییر یافته یک محصول یا خدمت به کار می‌رود. این روش، میزان شدت (Severity) یا خطر خرابی‌ها را برای هر عملکرد طراحی و اثرات آن‌ها بر مشتری تعیین و رتبه‌بندی می‌کند.

پس از شناسایی حالات خرابی و تعیین شدت آن‌ها، علل بالقوه خرابی‌ها شناسایی می‌شوند تا از طریق برنامه‌های نگهداری پیشگیرانه بتوان از بروز آن‌ها جلوگیری کرد.
برای مثال، شاخص احتمال وقوع (Occurrence) در FMEA طراحی به تشخیص علل با احتمال بالای خرابی کمک می‌کند تا اقدامات پیشگیرانه جهت جلوگیری از آن‌ها برنامه‌ریزی شود.

زمان‌های مناسب برای اجرای FMEA طراحی:

• هنگام طراحی یک محصول یا خدمت جدید

• هنگام تغییر طراحی موجود (از جمله اصلاحات ناشی از خرابی‌های گذشته)

• هنگام استفاده از طراحی فعلی در شرایط یا محیط جدید (بدون تغییر فیزیکی در طراحی)

FMEA طراحی ابزاری مؤثر برای شناسایی زودهنگام ریسک‌ها و پیشگیری فعال از خرابی‌ها است.

FMEA فرآیند (Process FMEA)

FMEA فرآیند به بررسی خرابی‌های احتمالی تأثیرگذار بر کیفیت محصول، قابلیت اطمینان فرآیند، رضایت مشتری و ایمنی محیطی می‌پردازد. این خرابی‌ها ممکن است ناشی از خطای انسانی، مشکلات مواد اولیه، ماشین‌آلات، یا عوامل محیطی باشند.

در این روش، برای هر خرابی بالقوه، رتبه شدت تعیین می‌شود و سپس تمامی مراحل فرآیند موجود به‌صورت جداگانه تحلیل می‌گردند تا ریسک‌ها و خطاهای احتمالی شناسایی شوند.

زمان‌های مناسب برای اجرای فرآیند:

• هنگام معرفی فناوری یا فرآیند جدید

• زمانی که فرآیند موجود دستخوش تغییر یا بهبود مستمر شده است

• هنگامی که فرآیند فعلی در محیط یا محل جدیدی به کار گرفته می‌شود (بدون تغییر فیزیکی در خود فرآیند)

شناسایی ریسک‌های فناوری‌ها و فرآیندهای جدید، به برنامه‌ریزی نگهداری پیشگیرانه و جلوگیری از خرابی‌های احتمالی کمک می‌کند.

چه زمانی باید از FMEA استفاده کرد؟

اجرای FMEA در شرایط مختلفی مفید است تا اطمینان حاصل شود که ریسک‌ها به حداقل رسیده و عملیات تولید ایمن، روان و با حداکثر بهره‌وری انجام می‌شود.
موارد کاربرد رایج FMEA عبارت‌اند از:

• طراحی محصول، فرآیند یا خدمت جدید، یا بازطراحی موارد موجود

• استفاده از فرآیند فعلی در کاربردی جدید

• آماده‌سازی برای تدوین طرح‌های کنترلی (Control Plans) در فرآیندهای جدید یا تغییر یافته

• اجرای اهداف بهبود در فرآیندها، محصولات یا خدمات موجود

• تحلیل علل خرابی‌های رخ‌داده در سیستم‌های فعلی

همچنین توصیه می‌شود FMEA به‌صورت دوره‌ای در طول عمر فرآیند انجام شود تا از حفظ کیفیت و قابلیت اطمینان اطمینان حاصل گردد.

معیارهای تحلیل

FMEA از سه معیار کلیدی برای تحلیل حالات خرابی استفاده می‌کند:

1. شدت (Severity):
   میزان اثرگذاری خرابی بر ایمنی، محیط زیست، الزامات قانونی، ثبات تولید، اتلاف منابع یا اعتبار سازمان.
   شدت خرابی از ۱ (تأثیر کم) تا ۱۰ (تأثیر بسیار زیاد) رتبه‌بندی می‌شود.

2. وقوع (Occurrence):
   احتمال وقوع خرابی در طول عمر فرآیند، محصول یا خدمت.
   رتبه وقوع از ۱ (احتمال بسیار کم) تا ۱۰ (قطعاً رخ می‌دهد) تعیین می‌شود.

3. کشف (Detection):
   احتمال شناسایی خرابی قبل از وقوع آن.
   رتبه کشف از ۱ (احتمال زیاد برای شناسایی) تا ۱۰ (احتمال بسیار کم برای شناسایی) رتبه‌بندی می‌شود.

محاسبه عدد اولویت ریسک (RPN)

عدد اولویت ریسک (Risk Priority Number) از ضرب سه معیار بالا محاسبه می‌شود:

RPN=S×O×D

مثال:
فرض کنید برای یک دستگاه اسپرسوساز جدید در کافی‌شاپ، FMEA انجام می‌دهیم. مدیریت و کارکنان تشخیص می‌دهند که خرابی دستگاه تأثیر بسیار زیادی بر کسب‌وکار دارد، زیرا باعث توقف فروش و نارضایتی مشتریان می‌شود.
بنابراین:

• شدت (S) = 10

• احتمال وقوع (O) = 4 (زیرا احتمال خرابی پایین است)

• کشف (D) = 2 (زیرا خرابی به‌راحتی از طریق سرویس و نظارت روزانه قابل شناسایی است)

در نتیجه:

RPN=10×4×2=80

در بیشتر موارد، شدت خرابی قابل کاهش نیست؛ بنابراین تمرکز باید بر کاهش احتمال وقوع و افزایش قابلیت کشف باشد.
همچنین نباید فقط بر مقادیر بالای RPN تمرکز کرد، بلکه هر حالت با شدت بالا باید مورد بررسی قرار گیرد، حتی اگر مقدار RPN پایین باشد.
برای مثال:

D)2*(O)2*(S)10=40)

اگرچه عدد RPN نسبتاً پایین است، اما شدت خرابی بسیار زیاد است و نیاز به بررسی فوری دارد.

نتیجه‌گیری

تحلیل حالات و آثار خرابی (FMEA) یکی از مؤثرترین ابزارهای مهندسی کیفیت و مدیریت ریسک است که با رویکردی نظام‌مند، امکان شناسایی، ارزیابی و کنترل خرابی‌های بالقوه را در مراحل طراحی و اجرا فراهم می‌سازد. اجرای صحیح FMEA باعث می‌شود سازمان‌ها پیش از وقوع خرابی، علل آن را شناسایی کرده و با اقدامات پیشگیرانه مناسب، از ایجاد نقص، توقف تولید، خسارات مالی و نارضایتی مشتریان جلوگیری کنند.

این رویکرد نه‌تنها موجب افزایش قابلیت اطمینان (Reliability) و بهبود کیفیت محصول یا فرآیند می‌شود، بلکه پایه‌ای مستحکم برای بهبود مستمر (Continuous Improvement) و فرهنگ پیشگیری به جای واکنش در سازمان ایجاد می‌کند. به‌طور کلی، FMEA ابزاری راهبردی برای تبدیل دانش تجربی به تصمیمات مدیریتی مؤثر در مسیر توسعه پایدار و عملکرد بهینه است.

اطلاعات این مقاله برگرفته از این منبع می‌باشد.