FMEA-FMECA

Giovanni Romano

AICQ Centro Nord

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FMEA

Romano Giovanni

Definizioni

Buonsenso

capacità naturale dell'individuo di giudicare rettamente, soprattutto in vista delle necessità pratiche.

Buonafede

1. convinzione soggettiva di pensare e operare rettamente

2. il modo onesto e corretto con il quale il soggetto deve comportarsi nei rapporti con gli altri soggetti.

Professionalità

la capacità di svolgere la propria attività con competenza ed efficienza

Dal Dizionario Devoto-Oli

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Citazione

Dalle esperienze proprie e degli altri si possono ricavare utili insegnamenti ma nonnon una ricetta ricetta univoca.univoca.

FMEA-Failure Mode and Effects AnalysisANALISI DEI MODI E DEGLI EFFETTI DI GUASTO

FMECA-Failure Mode, Effects and Criticalities Analysis

ANALISI DEI MODI E DEGLI EFFETTI DI GUASTO E DELLA LORO CRITICITA’

La FMEA è un’analisi di tipo qualitativoqualitativo intesa

a definire quello che potrebbe succedere (il modo di guasto/errore) se si verificasse un difetto, una omissione, un errore.

La FMECA aggiunge un percorso di tipo quantitativoquantitativo orientato all’assunzione di decisioni operative coerenti.

Nell’uso ormai quando si parla di FMEA si intende la FMECA.

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……. La direzione ha inoltre la responsabilità di assicurare che siano effettuati i passi necessari per identificare e per ridurre i rischi potenziali per gli utilizzatori dei prodotti e per i processi dell'organizzazione.

La valutazione dei rischi dovrebbe essere eseguita per valutare la probabilità e gli effetti di possibili malfunzionamenti o guasti dei prodotti o dei processi.

I risultati della valutazione dovrebbero essere utilizzati per stabilire ed attuare azioni preventive al fine di ridurre i rischi identificati. Esempi di possibili modalità per la valutazione dei rischi della progettazione e sviluppo sono:

- l’analisi delle modalità di guasto e dei relativi effetti (FMEA),l’analisi delle modalità di guasto e dei relativi effetti (FMEA),- l’analisi dell’albero dei guasti,- le predizioni di affidabilità,- i diagrammi di correlazione,- le tecniche di valutazione delle priorità,- le tecniche di simulazione.

UNI EN ISO 9004-2000 al 7.3.1 Guida generale (7.3 Progettazione e sviluppo)

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FMEA

……. La pianificazione per prevenire le perdite, per risultare efficace ed efficiente, dovrebbe essere sistematica. La pianificazione, per ottenere informazioni di tipo quantitativo, dovrebbebasarsi su dati ottenuti con appropriate metodologie, ivi inclusa la valutazione dei datistorici delle tendenze e delle criticità sulle prestazioni dell'organizzazione e dei suoi prodotti.I dati possono essere ottenuti da:- l’utilizzazione di tecniche per l'analisi dei rischi, come l’analisi delle modalità di guasto e dei l’utilizzazione di tecniche per l'analisi dei rischi, come l’analisi delle modalità di guasto e dei

relativi effetti (FMEA),relativi effetti (FMEA),- il riesame delle esigenze e delle aspettative del cliente,- le analisi di mercato,- i risultati dei riesami da parte della direzione,- i risultati dall’analisi dei dati,- le misurazioni sulla soddisfazione,- le misurazioni sui processi,- i sistemi che consolidano le fonti di informazioni dalle parti interessate,- le pertinenti registrazioni sul sistema di gestione per la qualità,- gli insegnamenti appresi da esperienze precedenti,- i risultati dell’autovalutazione,- i processi che avvertono in anticipo dell’approssimarsi di condizioni operative fuori

controllo.

UNI EN ISO 9004-2000 al 8.5.3 Prevenzione delle perdite (8.5 Miglioramento)

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La tecnica della FMEA é stata sviluppata negli USA. Il primo documento che parla di FMEA é una military procedure la Mil-P-1629 del 1949. Questo documento é stato usato per condurre in modo sistematico le analisi di affidabilità per valutare gli effetti dei disfunzionamenti sul sistema e sui sottosistemi. Le ”failure” venivano classificate in base al loro impatto sul successo della missione e della sicurezza degli oggetti e delle persone.

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FMEA

La FMEA é una tecnica dell’ingegneria utilizzata per: identificare,analizzare,eliminare,monitorare,riesaminare

le " failure " ovvero: problemi

disfunzionamenti avarie errori guasti

prima che sia troppo tardi e quindi troppo costoso.Prima che l’evento negativo avvenga.

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FMEA

E’ l’azione preventiva per eccellenza …..

….anche se trova applicazioni come azione corretiva.

In progettazione: di prodotti (design FMEA - DFmea) di processi (processò FMEA - PFmea) di sistemi (system FMEA - SFmea)

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E’ un mix di quattro principi logici

1° - E’ meglio frazionare i grandi problemi per poterli “digerire” meglio

2° - Una catena si spezza nel suo anello più debole

3° - La stima di un gruppo di persone competenti non si discosta mai molto dalla realtà

4° - Principio di Pareto(anche quando molte cause concorrono a creare un

problema solo poche sono determinanti: 80/20)

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FMEA

La FMEA fornisce un metodo per esaminare sistematicamente tutti i modi in cui una “failure” può presentarsi.

Per ogni tipo di “failure” é possibile stimare: L’effetto che la “failure” ha sul sistema La probabilità che la “failure” si presenti Quali sono i mezzi che abbiamo a

disposizione per accorgerci che c’è stata un “failure”.

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FMEA

Una buona FMEA Identifica i modi di “failure” potenziali e noti Identifica le cause e gli effetti delle “failure” Riesce a dare una scala di rischio ai diversi

tipi “failure” Fornisce gli strumenti per le azioni

correttive/preventive e di follow-up delle failure potenziali

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L’output più importante di una FMEA è il

RPN (Risk Priority Number-Numero di Rischio Prioritario) definito come:

RPN=SxOxD

Il RPN è una stima « semiquantitativa » del rischio associato ad una failure

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Cosa sono i tre fattori di cui sopra? S=SEVERITY (GRAVITA’) “Rigore del fallimento” O=OCCURRENCY (PROBABILITA’) “Indicazione

sulla frequenza del verificarsi di un evento rischioso” D=DETECTABILITY (RILEVABILITA’)”La possibilità

che abbiamo di accorgerci quando un evento rischioso avvenga o meno”

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Questi tre fattori (S,O,D) sono espressi con valori compresi fra 1 e 10, quindi il valore finale di

RPN sarà compreso tra 1 e 1000.

1≤(R,P,N)≤10

quindi

1 ≤ RPN ≤ 1000

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FMEA

Cosa vuol dire che

« S » , « O » e « D »

valgono

1,2,3,4,5,6,7,8,9,10?( I criteri di valutazione possono essere scelti tra più tabelle.

Per esempio vedere tra le seguenti)

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Severity Rank Criteria

No effect 1 No effect on the product or susequent processes

Very slight effect 2 Very slight effect on the product perfomance

Slight effect 3 Slight effect on the product perfomance

Minor effect 4 Fault does not require repaire

Moderate effect 5 Fault on non vital part require repaire

Significant effect 6 Product performance degraded, but operable and safe. Non vital part inoperable

Major effect 7 Major effect on process,repair on part necessay. Subsystem inoperable

Extreme effect 8 Extreme effect on process, equipment damaged. Product inoperable but safe

Serious effect 9 Potential hazardous effect.

Hazardous effect 10 Hazardous effect

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Occurrence Rank Cpk Criteria CNF/1000

Almost never 1 >1.67 Faiulure unlikely. History shows no failure

<.00058

Remote 2 >1.50 Rare number of failure likely .0068

Very slight 3 >1.33 Very few failure likely .0063

Slight 4 >1.17 Few failure likely .46

Low 5 >1.00 Occasional number of failure likely 2.7

Medium 6 >0.83 Moderate number of failure likely 12.4

Moderately high 7 >0.67 Frequent high of failure likely 46

High 8 >0.51 High number of failure likely 134

Very high 9 >0.33 Very high number of failure likely 316

Almost certain 10 <0.33 Failure almost certain. >316

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Detection Rank Criteria

Almost certain 1 Current controls almost always will detect the failure

Very high 2 Very high likelihood current controls will detect the failure

High 3 Good likelihood current controls will detect the failure

Moderately high 4 Moderately likelihood current controls will detect the failure

Medium 5 Medium likelihood current controls will detect the failure

Low 6 Low likelihood current controls will detect the failure

Slight 7 Slight likelihood current controls will detect the failure

Very slight 8 Very slight likelihood current controls will detect the failure

Remote 9 Remote likelihood current controls will detect the failure

Hazardous effect 10 No know controls available to detect the failure

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FMEA

Una delle scale normalmente proposta

(settore chimico) per una valutazione con questa metodologia prevede che i valori RPN=SxOxD es:

sotto 100 siano considerati accettabili valori compresi tra 100 e 150 necessitano di azioni

correttive oltre 150 necessitano azioni preventive più

drastiche e successiva implementazione.

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Il team ideale per condurre una FMEA System Engineer Safety Engineer Test Engineer Subsystem Engineer Quality Engineer Material Engineer Tutte le figure che hanno un interfaccia tecnica e

manageriale con l’area o il processo o il prodotto per il quale si conduce una FMEA.

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 Reliability Analysis-Analisi dell’affidabilità

Lo studio dell’affidabilità é una disciplina in forte espansione in vari settori che vanno dai computer al software e ai servizi.

Il dominio principe dove le sue applicazioni sono richieste per una corretta validazione del progetto rimangono quelle discipline dove l’errore può avere delle conseguenze severissime.

Quindi i settori più coinvolti nel Reliability Engineering sono: Il settore spaziale Il settore militare Il settore dei dispositivi medici L’industria:

automobilisticaaeronauticanucleare

………………….. La Reliability é il modo migliore per quantificare la probabilità che un sistema, un

prodotto, un componente funzionerà senza problemi in un ambiente specificato per un periodo stabilito per un dato livello di confidenza.

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 Reliability Analysis-Analisi dell’affidabilità

Si definisce come reliability:

TN

TNTR

T

F1)(

Dove T é l’età dell’oggetto sotto test al termine del test

é il numero di oggetti che hanno avuto una failure nel tempo T del test

é il numero totale di oggetti testati o la dimensione del campione

TNF

TNT

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Reliability Analysis-Analisi dell’affidabilità

Si può definire l’inaffidabilità ovvero la unreliability come

TN

TNTQ

T

F

Di conseguenza la reliability può essere definita nel modo seguente

TQTR 1

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Bibliografia

Norma CEI 56-1 1997-09

Metodi di analisi per l’affidabilità di sistemi.

Procedura di analisi dei modi e degli effetti di guasto (FMEA)

MIL-STD 1629 A

Procedures for Performing a Failure

Modes, Effects, and Criticality

Analysis