1. مفهوم و تعریف روش FMEA
روش FMEA به عنوان یک روش سیستماتیک و مهندسی برای تشخیص خطرات و آسیب پذیری های مختلف در طراحی و فرآیندهای صنعتی برای ایجاد بهبودهای مستمر استفاده می شود. معنی این روش FMEA به صورت مخفف از Failure Mode and Effects Analysis یا تجزیه و تحلیل حالت خرابی و اثرات آن است. با استفاده از این روش، می توان به صورت ایمنی و پایداری فرآیندها و محصولات را بالا برد و باعث کاهش خطاها و نواقص در محصولات شود.
یکی از مهمترین منافع روش FMEA این است که به شرکت ها کمک می کند تا در خطرات مختلفی که به انواع مختلف تهدید کننده هستند، پیشگیری کنند و جلوی بروز مشکلات را در محصولات و فرآیندهای خود بگیرند. با این روش، یک فرآیند صنعتی به روشی فعال و سیستماتیک بررسی می شود، از انواع مختلف خطرات و نواقص در آینده محافظت می شود و همچنین با کاهش هزینه های سرویس دهی و پشتیبانی، سطح اعتماد به نرم افزارها و محصولات افزایش پیدا می کند.
روش FMEA در طراحی، تولید و فرآیندهای صنعتی قابل استفاده است، و با توجه به نوع شرکت و فعالیت های ذاتی آن، متغیر می شود. در این روش، از کلیه اجزای محصول، فرآیند، تجهیزات، قطعات و مواد استفاده شده در طراحی و تولید برای تشخیص خطرات و آسیب پذیری هایی که به هر عنوان باعث مشکلاتی در محصول ، فرآیند و مواد استفاده شده می شوند، استفاده می شود.
به این نحوه، روش FMEA به شرکت ها کمک می کند تا با بررسی و تحلیل عمقی خطراتی که در داخل محصول، طراحی یا تولید وجود دارد، پیشگیری و از بروز احتمالی مشکلات در آینده جلوگیری کنند و عملکرد بهتری برای محصول خود رقم بزنند.
2. مراحل اجرای روش FMEA
روش FMEA (تجزیه وتحلیل خطا و اثرات آن) یکی از روش‌های شناخت خطرات و امکانات برای بهبود کیفیت محصولات و خدمات است. این روش به صورت گسترده در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، صنعت الکترونیک، صنعت هوافضا، صنعت داروسازی و ... مورد استفاده قرار می‌گیرد. در چندین مرحله مشخص شده است که به ترتیب عبارتند از: شروع، تعریف، تحلیل، ارزیابی و بهره‌برداری. در ادامه به توضیح این مراحل پرداخته می‌شود.
مرحله اول، شروع، شامل تشکیل تیم FMEA است. تیم FMEA مجموعه‌ای از افراد با مهارت‌های مختلف است که در یکباره هم کار می‌کنند تا با استفاده از روش FMEA، خطرات موجود را شناسایی و روش‌هایی برای کاهش خطرات پیدا کنند.
در مرحله دوم، تعریف، تیم FMEA باید کلیه اطلاعات مربوط به محصول یا خدمتی که قصد تحلیل خطا و اثرات آن را دارند، را جمع‌آوری کند. این شامل تمامی استانداردها، مشخصات تحریری، فرآیندهای موجود، شرایط محیطی و ... است. در این مرحله ابتدا باید معلوم شود که محصول یا خدمت جدید است یا بهبود یافته، سطح خطرات جنبه‌های مختلف مانند بهداشتی، ایمنی، قانونی، فنی و ... آن را تعریف کنند.
مرحله سوم، تحلیل، شامل شناسایی خطرات، ارزیابی شان، دسته بندی، انتخاب روش‌های معالجه و برنامه‌ریزی اقدامات پیشگیرانه و بهبودی است. ابتدا تیم FMEA باید خطرات را جمع‌آوری کند. خطرات می‌توانند شامل همه جنبه‌های مربوط به محصول یا خدمت باشند مانند طراحی، فرآیند تولید، تجهیزات و مواردی از این دست. سپس این خطرات باید ارزیابی شوند. تیم باید این خطرات را برای یافتن خطراتی که به صورت جدی تهدید ایجاد می‌کنند دسته بندی کند و بهبود طراحی یا فرآیندی را که خطرات را کاهش می‌دهند، برنامه‌ریزی کنند.
مرحله چهارم، ارزیابی، شامل ارزیابی و پس‌بینی پس‌اندازی‌های یافته شده در مرحله قبل است. در این مرحله، تیم FMEA تمامی تحلیل‌های خود را مرور کرده و ارزیابی‌های لازم را از آنها انجام می‌دهد. در این مرحله باید بررسی شود که آیا اقدامات پیشگیریی که برای کاهش خطرات گرفته شده، کاملاً موثر است، یا ممکن است مجدداً نیاز به بعضی تصحیحات داشته باشد؟
در نهایت، مرحله پنجم، بهره‌برداری، شامل اعمال اقدامات پیشگیری و بهبودی است که در مراحل قبلی مد نظر قرار گرفته‌اند. بعد از انجام تمامی مراحل، می‌توان به کاهش خطرات، بهبود کیفیت محصول یا خدمت، کاهش هزینه و افزایش رضایت مشتریان‌ـ‌ـ رسید.
3. محاسبه ارزش RPN در روش FMEA
روش FMEA یک روش رایج در صنعت برای تحلیل خطا و بررسی ریسک است. در این روش، ابتدا نقاط ضعف سیستم یا محصول شناسایی می‌شود و سپس در مرحله بعدی، این نقاط ضعف با استفاده از خطایابی و تحلیل گام به گام، بررسی و ارزیابی می‌شوند.
یکی از مراحل اصلی در روش FMEA، محاسبه ارزش RPN است. RPN یا Risk Priority Number، نشان‌دهنده اولویت خطا و ریسک در سیستم یا محصول می‌باشد و توسط فرمولی خاص محاسبه می‌شود. محاسبه RPN از ترکیب سه پارامتر ارزیابی شده در روش FMEA انجام می‌شود، یعنی احتمال وقوع خطا، شدت آسیب به محصول یا سیستم و تشخیص خطا.
محاسبه ارزش RPN به‌صورت زیر است:
RPN = احتمال خطا × شدت آسیب به محصول یا سیستم × تشخیص خطا
با استفاده از این فرمول، می‌توان اولویت خطا و ریسک در سیستم یا محصول را محاسبه کرد. اعداد کمتر از 100 معمولا به‌عنوان اولویت پایین و اعداد بالای 100 به‌عنوان اولویت بالا در نظر گرفته می‌شود.
در نهایت، برای افزایش امنیت و بهبود عملکرد محصول یا سیستم، اقداماتی برای کاهش ارزش RPN باید اتخاذ شود. مثلا، بهبود فرایندهای تولید، استفاده از قطعات مرغوب‌تر یا اصلاح رابطه بین قطعات سیستم به منظور کاهش ارزش RPN و افزایش کیفیت محصول یا سیستم انجام می‌شود. در نتیجه استفاده صحیح از محاسبه‌ی ارزش RPN در روش FMEA میتواند برای بهبود کیفیت محصول و سیستم، بسیار مفید باشد.
4. استفاده از نمودار توزیع احتمال خطا در روش FMEA
FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) یکی از روش‌های مدیریت ریسک کیفیت است که در سیستم‌های صنعتی برای شناسایی و ارزیابی خطاهای پتانسیلی در فرآیندها، طراحی‌ها، محصولات و سامانه‌ها استفاده می‌شود. یکی از مهمترین بخش‌های FMEA، توزیع احتمال خطا است که به منظور تحلیل پراکندگی خطا و بررسی شدت اثرات آنها در فرآیند طراحی یا تولید محصول، استفاده می‌شود.
نمودار توزیع احتمال خطا در روش FMEA، محلی است که می‌توان خطاهای پتانسیلی را شناسایی کرد و با استفاده از تجربیات قبلی و داده‌های جمع‌آوری شده، احتمال این خطاها را تخمین زد. این نمودار همچنین به عنوان یک ابزار تصمیم‌گیری استفاده می‌شود. با توجه به احتمال و شدت اثر خطا، می‌توان تصمیماتی مانند تغییرات در طراحی، فرآیند تولید یا بازبینی خطا را اتخاذ کرد.
نمودار توزیع احتمال خطا در روش FMEA شامل دو محور است. محور افقی احتمال خطا را نشان می‌دهد و محور عمودی شدت اثر را در صورت وقوع خطا بر روی فرآیند یا محصول را نمایش می‌دهد. با توجه به موقعیت قطعه یا فرآیند در نمودار توزیع، مشخص می‌شود که خطا چقدر خطرناک است. این نمودار به شرکت‌های صنعتی کمک می‌کند تا برای پیشگیری از بروز خطاها، راهکارهای مناسبی اتخاذ کنند.
در نتیجه استفاده از نمودار توزیع احتمال خطا در روش FMEA، راهی است برای بهبود کیفیت محصولات و فرآیندها و کاهش خطرات پتانسیلی. به عبارت دیگر، این نمودار یک ابزار است که قابلیت شناسایی خطاهای پتانسیلی، طراحی راهبردهای پیشگیری و بهبود را دارد. با استفاده از این ابزار به نحوی که خطرات پتانسیلی برای محصول کاهش یابد، به راحتی می‌توان از خطرات در این زمینه جلوگیری کرد و برای کاهش هزینه‌های ناشی از خطاهای صنعتی اقدام کرد.
5. جایگزینی روش FMECA به جای FMEA
روش FMEA یکی از متدولوژی های مورد استفاده در تحلیل خطا و خرابی در صنایع مختلف است. در این روش، مهمترین ریسک‌های خطا و خرابی در دستگاه‌ها و سامانه‌ها شناسایی و بررسی می‌شود. این بررسی عوامل خطرزا و تأثیرات آنها، پس از شناسایی ریسک‌های احتمالی، به ارزیابی اولیه در دستگاه مربوطه منجر می‌شود.
اما روش FMECA (Failure Modes, Effects and Criticality Analysis ) یکی از رویکردهای بهتر و جامع تر برای تحلیل و بررسی خطا و خرابی‌ها در دستگاه‌ها و سامانه‌های صنعتی است. در این روش، همانند FMEA ابتدا خطاهای احتمالی در دستگاه‌ها شناسایی می‌شود، اما در مرحله بعد، ارزیابی شیوع خطا، شدت تأثیر و اهمیت خطا برای دستگاه، با استفاده از اطلاعات کاملتر در اختیار قرار گرفته، صورت می‌پذیرد.
در واقع، روش FMECA علاوه بر شناسایی ریسک‌های خطا و خرابی، همچنین ارائه روشی برای اندازه‌گیری و اولویت‌بندی خطا به وسیله ارزیابی شدت تأثیر، شیوع و اهمیت آنها است. این ارزیابی میتواند به شناسایی پارامترهایی نظیر درصد احتمالات استفاده از دستگاه، یا اعمال سرعت و اجرای هریک از فرایندهای مربوط به دستگاه و دیگر پارامترهای مرتبط در دستگاه مورد بررسی، دلیل تصمیمات بهتری در تحلیل خطا خواهد شد.
بنابراین، از توانایی های روش FMECA، به علت بیشتر تصمیمات و پارامترهایی که مورد بررسی قرار میگیرند، می توان در بازه کوتاهی سیستم های بهتری با شناسایی خطا و جلوگیری از وقوع آنها، در نتیجه افزایش سطح اطمینان سامانه و عملکرد بهتر آن را به دست آورد.
6. راهکارهایی برای اجرای اثر بخش تر روش FMEA
روش FMEA یک روش کیفیتی است که به منظور ارزیابی خطرات و بررسی احتمال وقوع خطاها و اشکالات در فرایندهای تولید، طراحی و خدمات استفاده می شود. با استفاده از این روش، شرکت ها می توانند مسائل ریسک های مربوط به کیفیت، بهبود روند تولید و پیشگیری از اشکالات در قبل از اجرای پروژه را بررسی کنند.
برای اجرای اثر بخش تر روش FMEA، می توان چند راهکار مطرح کرد. اولین راهکار این است که باید به صورت منظم و با همکاری تیم های مختلف داخلی شرکت، بررسی و مرور طرح های FMEA انجام گیرد. باید به دقت و با توجه به اطلاعات آماری ذخیره شده، خطرات و اشکالات مربوط به کیفیت را بررسی کنیم.
راه دیگر این است که برای ارزیابی موثر تر خطرات، از تکنیک های هوشمند و الگوریتم های بهبود یافته استفاده کنیم. این تکنیک ها شامل استفاده از داده کاوی، هوش مصنوعی و ماشین های شناور است. این روش ها با ارائه تحلیل های حرفه ای تر، به شرکت ها امکان می دهد که از مشکلات بازده روش FMEA هماهنگ با رویه های داخلی خود همچون بازخورد مشتریان استفاده کنند.
روش دیگر برای اجرای اثر بخش تر FMEA، استفاده از سیستم های خودکار است. با استفاده از سیستم های خلاقانه و خودکار شخصیت های تیم می توانند موانع و نقاط ضعف را به صورت سریع مشخص کنند و برای پیشگیری و بهبود استفاده کنند. همچنین، با ایجاد محیط های رقابتی بین اعضای تیم و مطرح کردن ایده های خود، می توانیم توجه بیشتری به روش FMEA داشته باشیم.
همچنین، به منظور اجرای اثر بخش تر FMEA، باید به صورت جدی به مسائل ایمنی کارکنان و محیط زیست توجه کنیم. باید از فصل ها و مواد آموزشی مختلف برای آموزش کارکنان استفاده کنیم و علاوه بر آن، باید از محیط زیست پاک، سالم و قابل قبول استفاده کنیم. به این ترتیب، شرکت هایی که از روش FMEA استفاده می کنند، می توانند از امکان بازده فوق العاده این روش در بهبود کیفیت، افزایش راندمان و کاهش هزینه ها بهره مند شوند.