FMEAとは
FMEA(Failure Mode and Effects Analysis、故障モード影響解析)は、製品や工程がどのように故障しうるかを起こる前に洗い出し、その影響と原因を理解し、予防のための行動に優先順位をつける手法です。
チームで使う道具です。製造、技術、品質、保全が各ステップを見て、何がうまくいかない可能性があるかを問います。成果物は、順位づけされたリスクの一覧と行動計画です。
起源と種類
FMEAは1940年代後半のアメリカ軍で生まれ、NASAが宇宙計画で用い、1970年代に自動車産業に広まりました。現在は、2019年に出版されたAIAGとVDAの共同ハンドブックがあります。
| 種類 | 焦点 |
|---|---|
| DFMEA | 製品設計:設計に関わる故障 |
| PFMEA | 製造または組立の工程 |
| 機械・システムFMEA | 設備、保全、システム |
厳しさ、発生度、検出度
| 評価 | 問い | 尺度 |
|---|---|---|
| 厳しさ(S) | お客様や安全にとって影響はどれほど深刻か。 | 1(影響なし)~10(安全上のリスク) |
| 発生度(O) | 原因はどのくらいの頻度で起こるか。 | 1(ほぼない)~10(非常に高い) |
| 検出度(D) | 現在の管理でお客様に届く前に見つけられる見込みはどれほどか。 | 1(確実に検出)~10(検出できない) |
RPN = S × O × D(1~1,000)
リスク優先数(RPN)はリスクの順位づけをします。大きいほど、行動の優先度が高くなります。
FMEA表の例
| 故障モード | 影響 | 原因 | S | O | D | RPN |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 漏れ | 設備停止 | シールの損傷 | 9 | 6 | 5 | 270 |
| 過熱 | モーターの損傷 | 潤滑不足 | 8 | 4 | 6 | 192 |
| 過大な騒音 | 摩耗の促進 | 軸のずれ | 6 | 5 | 4 | 120 |
| 電気的故障 | 稼働の中断 | 接続のゆるみ | 7 | 3 | 4 | 84 |
| 低圧 | 性能の低下 | フィルターの目詰まり | 5 | 4 | 3 | 60 |
優先すべきは漏れです。考えられる行動のひとつは、TPM計画でシールを予防的に交換し、毎日の巡回に点検を加えることです。発生度が2に下がり、巡回のおかげで検出度が5から3に改善すれば、RPNは9 × 2 × 3 = 54になります。厳しさは設計変更によってのみ変わります。
FMEAの進め方
- 範囲を決めます。分析する製品、工程、設備です。
- 設計する人、運転する人、保全する人、検査する人でチームを組みます。
- 各機能やステップの故障モードを洗い出します。
- 影響と原因を分析します。なぜなぜ分析が原因にたどり着く助けになります。
- S、O、Dでリスクを評価し、RPNを計算します。
- 担当者と期限を決めて行動を計画し、実施後に再計算します。
RPNを超えて:AIAG-VDAの行動優先度
RPNには弱点があります。異なる組合せが同じ数値になることがあるのです。10 × 2 × 5と5 × 4 × 5はどちらも100ですが、前者は安全上のリスクを含みます。そのため、2019年のAIAG-VDAハンドブックはRPNに代えて行動優先度(AP)の表を採用しました。すべての組合せを優先度の高・中・低に分類し、厳しさにより大きな重みを与えます。どの方法でも、厳しさが9または10の影響には必ず行動が必要です。
評価に応じた典型的な行動
よくある間違いとコツ
避けたい間違い:
- ほかのFMEAからコピーした、浅い、または一般的な分析。
- 考えられる原因をすべて検討しない。
- 文書化された基準なしに評価点をつける。
- 行動を決めない、または行動のあとに見直さない。
- FMEAを生きた道具ではなく、監査用の書類として扱う。
よい実践:
- 多職種のチーム。
- 文書化されたS、O、Dの尺度。
- 実際の故障とクレームのデータ。
- 担当者と期限のある行動。
- 製品や工程の変更のたびに見直すFMEA。
次の一歩
重要な設備またはステップをひとつ選び、チームを集めて、例のように5つの故障モードの表を埋めてください。先にS、O、Dの尺度を書き、そのあとで評価します。厳しさ9または10の影響と最大のRPNを先に扱い、担当者と日付を決め、行動のあとで再計算します。原因を探すには、特性要因図が分析をうまく補います。
よくある質問
FMEAとは何ですか?
故障モード影響解析です。故障を予見し、リスクを評価し、予防のための行動に優先順位をつけるチームの手法です。
RPNはどう計算しますか?
それぞれ1~10で評価した厳しさ、発生度、検出度を掛け合わせます。例:9 × 6 × 5 = 270。
RPNの適切なしきい値は?
普遍的なしきい値はありません。RPNで順位づけし、厳しさが9または10の影響には必ず行動します。
DFMEAとPFMEAの違いは?
DFMEAは製品設計の故障を分析し、PFMEAは製造工程の故障を分析します。
RPNは今も使われていますか?
はい。ただし2019年のAIAG-VDAハンドブックは、厳しさにより大きな重みを与える行動優先度(AP)を推奨しています。
参考文献
- AIAG; VDA. FMEA Handbook. Southfield: AIAG, 2019.
- IEC 60812:2018. Failure modes and effects analysis (FMEA and FMECA). Geneva: IEC.
- STAMATIS, D. H. Failure Mode and Effect Analysis: FMEA from Theory to Execution. Milwaukee: ASQ Quality Press.
- ASQ. Failure Mode and Effects Analysis (FMEA). Quality Resources. https://asq.org/quality-resources/fmea
特記のない限り、参考文献は英語です。
著者について
リーン生産・行動マネジメントの専門家
自動車・金属機械産業(GMおよびDana)で20年以上の経験を持ち、2006年からリーン生産を実践。SENAIの講師、ブラジルの生産性向上プログラム「Brasil Mais Produtivo」のメンターとして、50社以上でコンサルティング・研修・監査を行い、品質・生産性・人材育成を結び付けている。
