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FMEA - Failure Mode and Effect Analysis


I "mostri" vogliono cibi "affidabili".
Il che vale per qualunque prodotto o servizio, e non solo per prodotti di elevato contenuto tecnologico o per servizi di livello sofisticato.
Ovviamente, un guasto in un'automobile è più serio, sul lato "affidabilità", di un sacchetto di caramelle che non si apre bene o di un facchino d'hotel che impiega tropo tempo a consegnare le valigie in camera.
Eppure, in tutti i casi, stiamo considerando le conseguenze di "affidabilità non adeguata".

L'affidabilità è una grandezza divenuta sempre più importante nel corso degli anni.
L'impresa del nuovo mondo deve essere consapevole di tal fenomeno ed intraprendere iniziative tali da garantire elevata affidabilità nei prodotti o servizi che offre, nonché nei processi che li producono.

Allo scopo, l'azienda world class ha a disposizione varie discipline. La FMEA - Failure Mode and Effect Analysis (Analisi delle modalità e degli effetti di guasto - o di malfunzionamento) è una di esse, probabilmente la più adatta per applicazioni sia di ordine generale che specialistico.

La sua definizione suona così:

"....tecnica analitica tesa ad identificare - già allo stadio di sviluppo/progettazione - le aree 'critiche' o le sorgenti potenziali di guasto o malfunzionamento in un nuovo prodotto, un nuovo servizio, un processo; ivi comprese le possibili disfunzioni che potrebbero avvenire nel processo medesimo di sviluppo e progettazione del prodotto; nonché i malfunzionamenti possibili nel processo di produzione del prodotto o di resa del servizio; come pure dei componenti del prodotto o le sub-aree del servizio; ed indirizzata altresì a valutare gli effetti potenziali di tali guasti o disfunzioni, ed a classificarli in ordine di criticità; ed atta a fornire un sistema di individuazione di azioni 'preventive' (modifiche progettuali, test, controlli, simulazioni....) che potrebbero e devono essere lanciate allo scopo di eliminare o perlomeno ridurre a livelli accettabili la 'probabilità' che tali guasti o disfunzioni possano aver luogo........."

C'è una FMEA di Prodotto, una FMEA di Processo ed una FMEA di Servizio.

La FMEA DI PRODOTTO è idonea per intervenire in fase di Sviluppo/Progettazione di un nuovo Prodotto, con l'intento di identificare guasti e disfunzioni potenziali, sia del processo di sviluppo/progettazione medesimo, che del prodotto in fase di sviluppo.

La FMEA DI PROCESSO è idonea per intervenire in fase di Ingegnerizzazione di un nuovo Processo Industriale (che poi produrrà un prodotto od una linea di prodotti), con l'intento di identificare disfunzioni potenziali del Processo in via di concepimento/ingegnerizzazione.

La FMEA DI SERVIZIO è idonea per intervenire in fase di sviluppo di un nuovo Servizio, con l'intento di identificare potenziali disfunzioni del Servizio in stato di concepimento, e dei processi e sub-processi che saranno poi necessari per espletare tale Servizio.

La FMEA può essere applicata con notevole beneficio per scoprire disfunzioni 'potenziali' od 'in atto' in ogni Processo Aziendale, compresi quelli di supporto, nonché di procedure di ogni tipo.
Inoltre la FMEA può esser utilizzata per identificare disfunzioni nell'area dei servizi logistici aziendali (movimentazione e trasporti, consegne, magazzinaggio, installazioni e montaggi, servizi di assistenza, servizi sociali e ricreativi, ecc.).
 
 
In tutti i tipi di FMEA (ma soprattutto in quella "di Prodotto"), la parola d'ordine è Formalizzazione: del processo logico (ma normalmente "spontaneo" e casuale) adottato da progettisti e sviluppatori di prodotti. Formalizzazione necessaria per assicurare che tutti i possibili 'modi' di guasto del nuovo Prodotto (e dei suoi componenti e sotto-insiemi) vengano presi in debita considerazione, come pure le 'cause' possibili di guasto e gli 'effetti' o conseguenze di ogni guasto.
Formalizzazione significa seguire abbastanza alla lettera un metodo ben definito, avvalendosi di opportuni moduli.

La tecnica FMEA riduce i rischi di guasto o malfunzionamento di Prodotto/Sotto-insiemi/Componenti perché:
- fornisce un metodo per valutare oggettivamente le caratteristiche di progetto ed eventuali alternative progettuali, con lo scopo di evitare modifiche progettuali a prodotto omai lanciato
- aumenta la probabilità che tutti i potenziali 'modi' di guasto, come pure i loro 'effetti' sulla performance di prodotto, vengano presi in debita considerazione durante lo stadio di sviluppo/progettazione
- genera abbondanti informazioni e dati, in modo tale da poter preparare piani di controllo/collaudo per il prodotto in questione, sì da scoprire chiaramente l'evidenza di cause di guasto potenziale o reale o di usura anomala od accelerata.
- porta alla luce una lista esauriente di 'modalità' potenziali di guasto, opportunamente classificate in ordine di importanza, prendendo in considerazione l'impatto del guasto sul cliente od utente finale
- e quindi permette di approntare un piano di interventi preventivi da esaminare ed eventualmente effettuare
- fornisce come output un piano scritto e formale che, già allo stadio di sviluppo/progettazione, enumera e descrive azioni preventive e correttive di miglioramento dell'affidabilità, nonché le modalità di controllo della loro efficacia
- genera la base di riferimento per l'esame di possibili reclami futuri da parte dei clienti; e per il lancio di eventuali modifiche/miglioramenti futuri al prodotto; e per un ulteriore sviluppo del prodotto, nel caso di necessità futura

FMEA: CHI, COME, QUANDO
Nell'approccio tradizionale, è un Team che effettua un esercizio di FMEA. Di tale team fanno parte persone chiave dell'area Sviluppo Prodotti e della Progettazione, nonché persone chiave della R&S, della Produzione, dell'Engineering, dell'Assicurazione Qualità, degli Acquisti, del Servizio Assistenza PV, e (anche se non a tempo pieno) rappresentanti del Marketing e delle Vendite.
I membri del Team si riuniscono regolarmente durante tutta la fase di sviluppo e progettazione (quindi sin dal 'concepimento' del nuovo prodotto fino allo stadio di 'via' alla produzione, ed oltre, fino al lancio del prodotto ed allo stadio di feed-back dal mercato), e controllano attentamente tutto il processo medesimo.
Nell'impresa world class, il Team che conduce la FMEA è il team di sviluppo nuovi prodotti, già descritto in precedenza (sotto Quality Function Deployment e Value Engineering - vedasi a tal riguardo).
Quindi ancora una volta il segreto è un approccio in simultanea ed integrato.

E' importante notare che, sotto l'angolo di visione della FMEA, un guasto o disfunzione è la non-conformità parziale o totale del prodotto con le specifiche imposte o volute o comunque definite.
Ed un guasto o malfunzionamento restano tali anche se non sono 'notati' dal cliente od utente finale.

Per modalità di guasto si intende il modo in cui il guasto medesimo "potrebbe" avvenire, originato da cause "potenziali" (difetti embrionali che "potrebbero" svilupparsi nel prodotto, o nei suoi sotto-insiemi, o nei suoi componenti).
Da notare che le parole chiave sono potrebbe e potrebbero: nell'ottica della FMEA un guasto è sempre potenziale, come potenziali sono i difetti che potrebbero originarlo.
Un guasto ed un modo di guasto individuati in un esercizio FMEA potrebbero non materializzarsi mai, eppur vengono presi in considerazione.
Una modalità di guasto viene individuata rispondendo alla semplice domanda "....cosa potrebbe succedere di negativo a questo particolare elemento ? cosa potrebbe andar storto ?...."

Per effetto di un guasto si intende le "conseguenze potenziali" (ivi compresa una semplice perdita di performance) così come viste od avvertite dal cliente o dall'utente finale.
 
 
Nel caso della FMEA di Prodotto, le tappe tipiche che il team di sviluppo nuovi prodotti attraversa sono le seguenti:

  • Anzitutto, la FMEA di Prodotto può essere applicata a diversi livelli di dettaglio e di complessità: il Prodotto nel suo insieme - un suo Sotto-insieme - un suo Componente - ecc.
    La prassi, in genere, è di cominciare dal Prodotto, e gradualmente spostare l'attenzione su livelli di sotto-insieme, magari concentrandosi di più su quei sotto-insiemi o componenti che sono apparsi "critici" nella fase di analisi del prodotto completo.
    Si inizia sempre preparando un diagramma a blocchi o diagramma ad albero del Prodotto:
tree diagram
  • Poi il metodo FMEA viene applicato ad ogni "elemento" sotto osservazione, di cui le funzioni principali vengono identificate e listate. Per 'funzione' si intende il "che cosa fa", " a cosa serve".
  • Utilizzando tali funzioni come linea guida, si listano poi tutte le possibili modalità di guasto, per ogni funzione.
  • Indi, per ogni modalità di guasto individuata, si va ad analizzare gli effetti potenziali, che vengono formalmente elencati.
    Gli effetti di un certo guasto potrebbero essere leggeri, notevoli, seri, molto seri o perfino catastrofici: in quest'ultimo caso potrebbero anche mettere in pericolo vite umane, o comunque costituire un serio rischio (di qualunque tipo), o magari potrebbero andar contro regole e norme (antinfortunistiche, antinquinamento, ecc.).
    Ovviamente, effetti di tal genere vengono evidenziati chiaramente nella modulistica FMEA.
  • Quindi si identificano tutte le cause possibili che potrebbero contribuire a causare le modalità di guasto prese in considerazione.
  • A questo punto si valuta un Indice di Priorità di Rischio (IPR) per ogni causa elencata.
    In genere, a tal scopo, il Team produce un Diagramma di Severità di Rischio. Ed anche la probabilità che il guasto in oggetto possa verificarsi viene presa in debita considerazione.
  • A questo stadio, il Team ha di fronte un elenco di Cause di Guasto (con opportuna descrizione di ogni Guasto e rispettive Modalità di Guasto), ed i rispettivi Indici di Priorità di Rischio.
  • E' il momento di pensare ad Azioni Correttive (in effetti, si dovrebbe parlare di Azioni Preventive). Le Azioni Correttive sono tese a modificare il Progetto e/o il metodo di Riesame del Progetto, con lo scopo di abbassare ogni IPR di entità ragguardevole, intervenendo sui suoi parametri componenti.
    Il che è l'obiettivo principale della FMEA.

Un metodo del tutto simile viene adottato sia nella FMEA di Processo che nella FMEA di Servizio.

In tutti i casi, l'approccio FMEA consiste nell'abbassare l'IPR di aree di guasto o disfunzione il cui indice IPR è "elevato", indipendentemente dal suo valore assoluto.
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