FMEA-FMECA
Giovanni Romano
AICQ Centro Nord
FMEA
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
Romano Giovanni
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FMEA
Citazione
Dalle esperienze proprie e degli
altri si possono ricavare utili
insegnamenti ma non una ricetta
univoca.
Romano Giovanni
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FMEA-Failure Mode and Effects Analysis
ANALISI 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 qualitativo 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 quantitativo orientato
all’assunzione di decisioni operative coerenti.
Nell’uso ormai quando si parla di FMEA si intende la FMECA.
FMEA
FMEA
UNI EN ISO 9004-2000 al 7.3.1 Guida generale (7.3 Progettazione e sviluppo)
……. 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 dell’albero dei guasti,
- le predizioni di affidabilità,
- i diagrammi di correlazione,
- le tecniche di valutazione delle priorità,
- le tecniche di simulazione.
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FMEA
FMEA
UNI EN ISO 9004-2000 al 8.5.3 Prevenzione delle perdite (8.5 Miglioramento)
……. La pianificazione per prevenire le perdite, per risultare efficace ed efficiente, dovrebbe
essere sistematica. La pianificazione, per ottenere informazioni di tipo quantitativo, dovrebbe
basarsi su dati ottenuti con appropriate metodologie, ivi inclusa la valutazione dei dati
storici 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
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.
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FMEA
Romano Giovanni
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FMEA
FMEA
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
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
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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FMEA
FMEA
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
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
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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FMEA
FMEA
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
Romano Giovanni
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FMEA
FMEA
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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FMEA
FMEA
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
Romano Giovanni
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FMEA
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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FMEA
FMEA
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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FMEA
Romano Giovanni
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FMEA
FMEA
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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FMEA
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FMEA
FMEA
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
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FMEA
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FMEA
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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FMEA
FMEA
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.
Romano Giovanni
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FMEA
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:
automobilistica
aeronautica
nucleare
 …………………..
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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FMEA
Reliability Analysis-Analisi dell’affidabilità
Si definisce come reliability:
N F T 
R(T )  1 
NT T 
Dove T é l’età dell’oggetto sotto test al termine del test
NF T  é il numero di oggetti che hanno avuto una failure nel
tempo T del test
NT T  é il numero totale di oggetti testati o la dimensione del
campione
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FMEA
Reliability Analysis-Analisi dell’affidabilità
Si può definire l’inaffidabilità ovvero la unreliability come
N F T 
Q T  
NT T 
Di conseguenza la reliability può essere definita nel modo seguente
RT  1  QT 
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FMEA
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
Romano Giovanni
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