Abstract

Questo articolo si rivolge ad ingegneri (della progettazione, del processo e della qualità) e vuole dimostrare l’utilità di un software, come può essere ReliaSoft XFMEA, nella produzione di FMEA professionali secondo il nuovo standard AIAG/VDA.

Gli argomenti principali di questo articolo sono:

  • importazione su XFMEA di una DFMEA da Excel
  • le sette fasi del nuovo standard AIAG/VDA su XFMEA

Verranno inoltre fatte alcune considerazioni sulle Phrase Sets e sulla differenza tra RPN e AP.

Software utilizzato

Excel e XFMEA

Una delle principali preoccupazioni di un’azienda è quella di dover importare anni di lavoro di FMEA eseguite su un foglio Excel in un software dedicato come XFMEA. L’importazione manuale richiederebbe troppo tempo e sicuramente le probabilità di commettere errori di trascrizione diverrebbe troppo elevata per giustificare l’adozione di un software dedicato.

XFMEA permette di importare automaticamente e con pochi passaggi tutte le FMEA create precedentemente su un foglio di lavoro senza doversi appoggiare ad un’azienda esterna per la migrazione dei dati.

Nella seguente immagine viene mostrato, a sinistra una FMEA eseguita in Excel, e a destra la stessa FMEA importata nel programma XFMEA.

Si fa notare come tutte le FMEA caricate esternamente o create direttamente in XFMEA possono essere esportate sia come file Excel/Word sia come PDF.

Nuovo standard AIAG/VDA

Il nuovo standard AIAG/VDA nasce dalla necessità di rivedere alcuni aspetti carenti presenti nelle precedenti edizioni di entrambi gli standard, come ad esempio la valutazione del rischio con il metodo RPN (Risk Priority Number), sostituito dall’attuale Action Priority (AP). Quest’ultimo aspetto viene mostrato in maggiore dettaglio nella fase 5 dello standard.

Il nuovo standard ripercorre l’analisi FMEA attraverso sette fasi:

  1. Pianificazione e preparazione
  2. Analisi della struttura
  3. Analisi delle funzioni
  4. Analisi dei guasti
  5. Analisi del rischio
  6. Ottimizzazione
  7. Documentazione dei risultati

Queste sette fasi possono essere raggruppate in tre macro-passaggi:

  • Analisi del Sistema (fase uno, due e tre)
  • Analisi del Guasto e Mitigazione del Rischio (fase quattro, cinque e sei)
  • Documentazione dei Risultati (fase sette)

Nella seguente figura vengono rappresentate le sette fasi appena citate ed il loro raggruppamento

Di seguito verranno mostrati passo dopo passo le varie fasi dello standard con una breve descrizione iniziale per poi mostrare come vengono implementare nel software XFMEA.

Fase 1 | Pianificazione e Preparazione

Consiste nello sviluppare un piano per lo sviluppo della DFMEA, con l’intento di definire a che livello verrà sviluppata la DFMEA (componente, sottosistema…) e precisare cosa sarà incluso e cosa rimarrà escluso.

Gli obiettivi principali sono:

  • specificare membri e leder del gruppo multidisciplinare
  • definire i compiti e tracciare la loro esecuzione
  • definire gli strumenti da utilizzare
  • definire tempistiche
  • definire i confini dell’analisi: cosa è incluso, cosa è escluso
  • identificare la FMEA di base e le azioni da intraprendere.

Il software XFMEA è strutturato per catturare questi aspetti tramite l’Analysis Plan, in modo strutturato ed intuitivo. Nella seguente figura è rappresentato un esempio dell’Analysis Plan in XFMEA.

Fase 2 | Analisi della Struttura

Consiste nell’identificare e suddividere la struttura della DFMEA di sistema, sottosistema e componenti per l’analisi tecnica del rischio.

Gli obiettivi principali sono:

  • visualizzare il campo preciso dell’analisi;
  • creare strutture ad albero od equivalente: diagramma a blocchi, analisi delle interfacce (cosa incluso e cosa escluso), modello digitale, parti fisiche, ecc..

Questi sono i passaggi fondamentali e necessari per procedere poi all’Analisi delle Funzioni. Il software XFMEA è strutturato per catturare questi aspetti tramite la FMEA Block Diagramme.

Fase 3 | Analisi delle Funzioni

Consiste nel garantire che le funzioni siano adeguatamente assegnate agli elementi del sistema. Indipendentemente dallo strumento utilizzato per generare la DFMEA, è fondamentale che l’analisi sia sviluppata in termini funzionali.

I principali obiettivi dell’analisi delle funzioni sono:

  • visualizzare funzioni di prodotto;
  • creare l’albero delle funzioni e il diagramma dei parametri (P-Diagram);
  • trasferire funzioni interne/esterne con requisiti associati ai fornitori dal OEM al Tier1, Tier2…

Il software XFMEA è strutturato per catturare questi aspetti tramite la FMEA Parameter Diagramme (P-Diagramme). Risulta possibile, inoltre, creare funzioni dal P-Diagramme per utilizzarle successivamente nella FMEA.

Un nuovo aspetto dell’approccio del manuale è l’analisi dell’ “elemento focus” non come prodotto isolato ma integrato nella supply chain. Da qui la necessità di utilizzare uno strumento dedicato, standardizzato e condivisi tra clienti e fornitori. Una volta creato il P-Diagramme e sviluppati gli obiettivi sopra, è possibile passare all’ analisi dei guasti.

Fase 4 | Analisi dei Guasti

Permette di identificare le cause, le modalità e gli effetti del guasto, per poi mostrare le loro relazioni e permettere così di valutare il rischio.

Gli obiettivi principali sono:

  • definire la catena di propagazione del guasto;
  • definire potenziali effetti di guasto, modalità di guasto, cause di guasto per ciascuna funzione del prodotto;

La fase di analisi dei guasti descritta nel nuovo standard AIAG/VDA, promuove l’uso di una “catena di guasti” dove l’elemento, la modalità di guasto, l’effetto e la causa sono diversi a seconda del livello di integrazione del prodotto. Il software XFMEA è strutturato per mappare sia queste failure chains, che failure network, in base ai requisiti del nuovo standard.

Fase 5 | Analisi del Rischio

Consiste nello stimare il rischio, valutando la gravità, l’occorrenza e il rilevamento; consente inoltre di stabilire una priorità di implementazione delle azioni mitigatorie.

Gli obiettivi principali sono:

  • assegnazione delle problematiche esistenti e/o pianificate e valutazione dei guasti;
  • assegnazione di controlli di prevenzione correlati alle cause di guasto;
  • assegnazione dei controlli di rilevamento alle cause di guasto e/o alle modalità di guasto;
  • valutazione della gravità, dell’occorrenza e del rilevamento per ciascuna catena di guasto;
  • valutazione della priorità d’azione.

Interessante per quanto riguarda l’analisi di rischio, è l’AP (Priorità delle Azioni), che rivede completamente la valutazione del rischio allontanandosi dal concetto precedente di RPN, introducendo una classificazione Alta, Medio o Bassa priorità delle azioni mitigatorie.

Mentre l’RPN incoraggiava a classificare i potenziali fallimenti dall’alto al basso, le tabelle AP definiscono una priorità assoluta per l’azione indipendentemente da quanti altri elementi sono stati identificati nello studio FMEA.

L’AP rappresenta un miglioramento rispetto al concetto di RPN che era notevolmente criticato per il fatto di assegnare lo stesso peso alla Severity S, Occurence O e Detection D.

L’Action Priority AP è introdotto nel nuovo manuale AIAG-VDA con 1000 possibili combinazioni di S,O e D; dando un peso diverso alle S, O e D.

L’AP da priorità alle azioni (rispetto alla valutazione del RPN), per ridurre il rischio piuttosto che dare priorità al rischio stesso.

Il software XFMEA è strutturato per mappare il rischio secondo il nuovo standard, ma anche estrarre rapidamente i risultati in termini di grafica e reportistica.

Fase 6 | Ottimizzazione

Permette di determinare le azioni per mitigare il rischio e valutare la loro efficacia.

Gli obiettivi principali sono:

  • identificare le azioni necessarie per ridurre i rischi;
  • assegnare le responsabilità e le scadenze per l’attuazione dell’azione mitigatoria;
  • attuare e documentare le azioni intraprese (compresa la conferma dell’efficacia delle azioni attuate e la valutazione del rischio presente dopo le azioni intraprese).

Il software XFMEA è strutturato per monitorare il progressivo delle azioni, sia con il portale presente nel programma che con l’Action Explorer.

Fase 7 | Documentazione dei Risultati

Consiste nel riassumere, evidenziare, comunicare e documentare i risultati della modalità di guasto e l’attività di analisi degli effetti.

Gli obiettivi principali sono:

  • comunicare i risultati e le conclusioni dell’analisi;
  • determinare il contenuto della documentazione;
  • documentare le azioni intraprese (compresa la conferma dell’efficacia delle azioni attuate e la valutazione del rischio dopo le azioni intraprese);
  • comunicare le azioni intraprese per ridurre i rischi; anche all’interno dell’organizzazione, con i clienti e/o fornitori (a seconda dei casi);
  • registrare il livello ottenuto nell’analisi del rischio e nella riduzione del rischio.

Il software XFMEA è strutturato per presentare una varietà di report, oltre ad una template specifica per lo standard AIAG-VDA. Inoltre, vanta di una potente interfaccia grafica (Dashboard) ed una Query per la ricerca mirata di informazioni.

Phrase Set

La standardizzazione del processo di costruzione di una FMEA è uno degli aspetti più critici. Parlare linguaggi diversi per indicare la stessa cosa può portare a ripetizioni, incongruenze e ad un lavoro approssimato. Per tale ragione in XFMEA è possibile creare le Phrase set, ossia un insieme predefinito, riutilizzabile e modificabile dei guasti, effetti, cause, ecc… specifico ad ogni prodotto.

Conclusioni

In questo articolo abbiamo illustrato alcune potenzialità del software XFMEA ReliaSoft (seguendo il nuovo standard AIAG/VDA), analizzando i principali punti delle 7 fasi dello standard.
Utilizzando un software dedicato come XFMEA è possibile ottenere un’analisi FMEA professionale, completa e con risultati più dettagliati (e utili) rispetto ad una DFMEA fatta su un “normale” (e dispersivo) foglio di lavoro, seguendo un processo strutturato ed intuitivo.
L’integrazione con Excel permette sia di importare in modo automatico FMEA eseguite in precedenza su fogli di lavoro, sia di esportare file .xlsx in un formato standard.

Riferimenti

Automotive Industry Action Group & Verband der Automobilindustrie. (2019). FMEA Handbook.

Corso di formazione ReliaSoft RSW800: Foundations for effective FMEAs