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公開：2024-05-11

FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)とは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)とは

FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)は製品やプロセスの潜在的な故障モードを特定し、その影響を評価するための体系的な手法です。FMEAを実施することで、製品やプロセスの信頼性を向上させ、品質問題の予防や早期発見が可能となります。

FMEAは故障モードの特定、影響度の評価、発生頻度の見積もり、検出方法の確認という一連のステップを踏みます。これらのステップを通じて、潜在的な問題点を網羅的に洗い出し、優先順位を付けて対策を講じていきます。

FMEAの実施には設計、製造、品質管理など、様々な部門の専門家が参加します。多角的な視点から問題点を検討することで、より効果的なリスク管理が可能となります。

FMEAは新製品の開発段階から量産に至るまで、様々な場面で活用されます。早い段階でFMEAを実施することで、設計変更や工程改善などの対策を講じやすくなり、コストや時間の削減にもつながります。

FMEAは品質管理の国際規格であるISO 9001においても重要な手法として位置づけられています。グローバルな市場で競争力を維持するためにも、FMEAの適切な運用が求められています。

FMEAの実施手順

FMEAに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• FMEAの準備段階
• FMEAの実施プロセス
• FMEAの結果の活用

FMEAの準備段階

FMEAを実施する前に、対象となる製品やプロセスを明確に定義する必要があります。対象範囲を絞り込むことで、効率的かつ効果的なFMEAの実施が可能となります。

また、FMEAを実施するチームを編成する必要があります。チームメンバーには設計、製造、品質管理など、様々な部門の専門家を含めることが重要です。多角的な視点を取り入れることで、より網羅的な故障モードの特定が可能となります。

FMEAの実施に必要な情報を収集することも準備段階の重要なタスクです。過去の不具合情報や、類似製品の故障事例などを参考にすることで、潜在的な故障モードの特定がしやすくなります。

FMEAの実施プロセス

FMEAの実施プロセスは故障モードの特定、影響度の評価、発生頻度の見積もり、検出方法の確認という一連のステップで構成されています。各ステップではチームメンバーが協力して、潜在的な問題点を洗い出していきます。

故障モードの特定では製品やプロセスの機能を分析し、想定される故障モードを列挙していきます。影響度の評価では各故障モードが製品の性能や安全性に与える影響の大きさを評価します。

発生頻度の見積もりでは各故障モードの発生確率を予測します。過去のデータや類似事例を参考にすることで、より正確な見積もりが可能となります。検出方法の確認では故障モードが発生した場合に、それを検出する方法を検討します。

FMEAの結果の活用

FMEAの実施結果は製品やプロセスの改善に活用されます。特に、高い優先度が付けられた故障モードについては速やかに対策を講じる必要があります。設計変更や工程改善などの具体的な対策を立案し、実行に移していきます。

FMEAの結果は関連部門に共有し、フィードバックを得ることも重要です。他部門の視点を取り入れることで、より効果的な対策の立案が可能となります。さらに、FMEAの結果を活用して、設計標準や作業手順書などの文書を改訂することも考えられます。

FMEAは一度実施すれば完了というわけではありません。製品やプロセスの変更、新たな不具合情報の入手などを踏まえ、定期的にFMEAを見直し、更新していく必要があります。継続的なFMEAの実施が、品質の維持・向上につながります。

FMEAの種類

FMEAに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• 設計FMEA(DFMEA)
• 工程FMEA(PFMEA)
• 保守FMEA(MFMEA)

設計FMEA(DFMEA)

設計FMEA(Design FMEA)は製品の設計段階で実施されるFMEAです。製品の機能や構造に焦点を当て、潜在的な設計上の問題点を特定し、評価します。

設計FMEAでは製品の意図された機能や性能が満たされない可能性がある故障モードを洗い出します。例えば、部品の強度不足による破損、回路設計の不備による誤動作などが挙げられます。これらの故障モードに対し、設計変更などの対策を講じることで、製品の信頼性を向上させます。

設計FMEAは製品開発の早い段階から実施されることが理想的です。設計変更が容易な段階でFMEAを実施することで、大幅な手戻りを防ぎ、開発コストと時間を削減できます。

工程FMEA(PFMEA)

工程FMEA(Process FMEA)は製造工程の設計段階で実施されるFMEAです。製造工程の各ステップに潜在する問題点を特定し、評価します。

工程FMEAでは製造設備の故障、作業者のミス、原材料の不具合などによる製品の品質低下を防ぐことを目的とします。各工程での故障モードを洗い出し、その影響度と発生頻度を評価します。重要な故障モードに対しては工程の改善や管理体制の強化などの対策を講じます。

工程FMEAは量産開始前の段階で実施されるのが一般的です。ただし、工程の変更や新たな不具合の発生などを踏まえ、定期的に見直しを行うことが重要です。

保守FMEA(MFMEA)

保守FMEA(Maintenance FMEA)は製品の使用段階で実施されるFMEAです。製品の保守・点検作業に関連する潜在的な問題点を特定し、評価します。

保守FMEAでは保守作業の手順や頻度、使用する工具などに起因する故障モードを洗い出します。例えば、不適切な点検手順による故障の見落とし、誤った工具の使用による製品の損傷などが挙げられます。これらの故障モードに対し、保守手順の改善や作業者の教育などの対策を講じます。

保守FMEAは製品の市場投入後に実施されるのが一般的です。ただし、製品の設計段階から保守性を考慮し、保守FMEAの実施を計画しておくことが望ましいとされています。

FMEAの効果的な実施のために

FMEAに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• FMEAの実施体制の整備
• FMEAの優先順位付け
• FMEAの継続的な改善

FMEAの実施体制の整備

効果的なFMEAの実施には適切な実施体制の整備が不可欠です。FMEAチームには対象となる製品やプロセスに関連する様々な部門の専門家を含める必要があります。例えば、設計者、製造技術者、品質管理者などが挙げられます。

また、FMEAチームのリーダーを明確に定め、責任と権限を与えることが重要です。リーダーはFMEAの進捗管理や関連部門との調整などを担います。チームメンバー間のコミュニケーションを促進し、円滑なFMEAの実施を支援する役割を果たします。

さらに、FMEAの実施に必要な資源(人材、時間、予算など)を確保することも重要です。経営層の理解と支援を得て、FMEAに優先的に取り組める環境を整備することが求められます。

FMEAの優先順位付け

FMEAでは特定された故障モードの影響度、発生頻度、検出可能性を評価し、リスク優先度(RPN)を算出します。RPNの高い故障モードから優先的に対策を講じることが一般的です。

ただし、RPNの高低だけでなく、故障モードの影響の重大性や対策の実現可能性なども考慮する必要があります。例えば、影響度が極めて高い故障モードはRPNが低くても優先的に対策を講じるべきです。また、対策に多大なコストや時間を要する故障モードは優先度を下げることも検討します。

FMEAチームはこれらの要因を総合的に判断し、優先順位を決定します。優先順位付けにあたっては関連部門との調整も重要です。対策の実行に必要な資源や、他の業務への影響などを考慮し、現実的な優先順位を設定します。

FMEAの継続的な改善

FMEAは一度実施すれば完了というわけではありません。製品やプロセスの変更、新たな不具合情報の入手などを踏まえ、定期的にFMEAを見直し、更新していく必要があります。FMEAの結果を活用し、設計標準や作業手順書などの文書を改訂することも重要です。

また、FMEAの実施プロセス自体も継続的に改善していくことが求められます。FMEAチームは実施結果を振り返り、プロセスの改善点を洗い出します。例えば、情報収集の方法、故障モードの評価基準、対策の立案プロセスなどを見直し、より効率的・効果的なFMEAの実施を目指します。

さらに、FMEAの成果を組織全体で共有し、活用することも重要です。FMEAの実施事例や教訓を蓄積し、他の製品やプロセスの改善に活かすことで、組織全体の品質管理能力の向上につなげることができます。

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