DFMEA analýza produktu

DFMEA slouží k odhalení možných problémů s fungováním výrobku formou detailní analýzy všech jeho součástí a vlastností

• DFMEA – analýza do detailu
  • Funkce
  • Provozní režimy
  • Vlastnosti
• Hledání rizik
• Definice opatření ke snížení rizikovosti
• Krok 3: DFMEA Report
• Nezapomeňte
  • Na dokumentaci DFMEA záleží
  • Speciální znaky vlastností výrobku
• RPN vs AP – aneb jak se vyznat v hodnocení FMEA
• Může vás zajímat

Kompletní popis k DFMEA je na samostatné stránce zde. Tato stránka se zabývá specifiky DFMEA produktu.
Popis procesu FMEA

DFMEA – analýza do detailu

DFMEA umožňuje na základě struktury výrobku analyzovat, jaké má každá jednotlivá součást výrobku vlastnosti, funkce a provozní režimy. Na jejich základě pak samotnou DFMEA provést. – Funkce, režimy a vlastnosti jsou klíčový vstup pro další analýzu.

V souladu s metodikou, AyMINE v rámci DFMEA analýzy podporuje

• Analýzu jednotlivých části a jednotlivých vlastností (strukturální analýzu)
• Analýzu funkcionlity (dynamickou analýzu)
• Popis operačních režimů.

Pro každý z prvků jsou analyzovány hrozby, rizika, které mohou způsobit a navrhována opatření

Funkce

Funkcemi popisujete, co výrobek dělá a jak se chová. Typickým popisem funkce je vstup / podnět, zpracování dat a výstup.

Z hlediska DFMEA jsou důležité otázky:

• Na jaké vstupy není funkce připravena (příkladem může být vybočení vstupních hodnot z důvodu přehřátí)
• Jak je zajištěno, že pokud funkce selže, neohrozí to výrobek nebo jeho okolí (včetně uživatele)
• Jak se dokáže výrobek zotavit, pokud funkce selže
  Všechny potenciální problémy je třeba v rámci analýzy dokumentovat

Provozní režimy

Pro každý výrobek musí být popsány všechny provozní režimy včetně těch, které mohou trvat velmi krátkou dobu. Typickými provozními režimy jsou:

• Vypnuto (ať už bez přívodu proudu nebo ve stand-by režimu)
• Odpojeno (skutečně vypnuté přívody všech vstupů, např. z důvodu závady v okolí)
• Diagnostika pro spuštění proudu
• Běžný provoz
• Provoz v omezeném režimu
• Provoz v nouzovém (safety) režimu
• Vypínání
• …

Režimy musí být zaznamenány, optimálně by měla existovat i stavová mapa nebo alespoň u každého popis, z jakého stavu a za jakých okolností se do daného stavu systém dostane. (Stavy je možné i přímo v systému do stavové mapy propojit – má to ale smysl jen v případě, kdy vazby skutečně využijete pro analýzu).

V rámci analýzy je důležité vyhodnotit,

• Jaké funkce výrobku jsou v daném režimu dostupné,
• Jaké požadavky na systém mohou přicházet a zda bude výrobek schopen je v každém konkrétním režimu obsloužit. Pokud ne, jakou to může mít další souvislost
• Jaké zdroje (např. příkon proudu) je v daném režimu potřeba a co se stane, pokud nebude / přestane být dostupný

Vlastnosti

Vlastnosti zahrnují jakékoli další vlastnosti výrobku, které jsou z hlediska funkční a bezpečnostní analýzy důležité. Typicky vlastnosti zahrnují

• Emise (např. elmg. záření, vibrace, hluk, teplo)
• Změny velikosti / objemu
• Trvanlivost s ohledem na vnější podmínky (důležitou vlastnosti typicky je životnost s ohledem na teplotu, vlhkost apod.)

Hledání rizik

Pro každou jednotlivou funkci, operační režim a vlastnost se v rámci DFMEA popíše, jaké hrozí rizika, pokud dojde k selhání a tato rizika je třeba ohodnotit. Systém vám poskytuje podporu, abyste pro každou vlastnost určili klíčové veličiny (odkazy popisují podrobněji význam hodnotící stupnice)

• Pravděpodobnost, že situace nastane
• Schopnost včas problém detekovat
• Závažnost dopadů hrozby na lidi v okolí zejména jejich bezpečnost

Každou z hodnot je třeba stanovit samostatně pro každou veličinu – systém automaticky hodnoty předvyplňuje a počítá, jak je která vlastnost v součinu "riziková" – tzv. rating. Poskytne vám tak kompletní přehled, čemu je třeba se věnovat – snižovat rizikovost.

Definice opatření ke snížení rizikovosti

Pro rizika, jejichž celkový rating překračuje mez stanovenou pro výrobek, je třeba stanovit opatření na jejich zmenšení. Systém umožňuje přímo definovat 2 základní typy opatření

• Požadavek na vyvíjený produkt
• Bezpečnostní opatření vztažené k výrobě výrobku (a související kontroly)

Oba typy opatření vytvoříte přímo od identifikované vlastnosti. Je důležité je vytvořit z vlastnosti nebo propojit vlastnost s požadavkem/postupem, abyste uchovali informaci, čím byla rizikovost skutečně snížena – dodatečně můžete díky tomu doložit, jaká opatření byla přijata a analyzovat, zda jsou přiměřená. Naopak, pro požadavky a postupy bude zřejmé, proč jsou potřeba.

Krok 3: DFMEA Report

Když máte analýzu provedenou, celou DFMEA vygeneruje do reportu funkcí DFMEA. Analýza vytvoří report přímo v AyMINE v HTML formě – máte tedy možnost případně doplnit další informace před jeho případným exportem do PDF. Můžete tak snadno přidat informace požadované zákazníkem.

I když je vygenerovaná DFMEA analýza v principu editovatelná, neměla by sloužit pro samotnou analýzu – ztratili byste shodu s dokumentací samotného produktu.

Nezapomeňte

Na dokumentaci DFMEA záleží

Důkladná dokumentace DFMEA je nezbytnou součástí vývoje. DFMEA analýzu potřebujete nejenom při vymýšlení výrobku, ale v celém jeho životním cyklu:

• Když se objeví problém, který budete řešit např. 8D reportem, takže je DFMEA nezbytným základem
• Když budete vyvíjet novou verzi výrobku, stačí vám dělat jenom rozdílovou DFMEA analýzu. Většinu práce si ušetříte, ale jenom tehdy, když budete moci prokázat, že původní DFMEA znáte a – a to je důležité – znáte i její závěry a jak byly promítnuty do návrhu výrobku.
• Samozřejmě ji budete potřebovat u auditu
• Pokud by se někdy přeci jen muselo řešit, jestli jste pro spolehlivost výrobku udělali, co bylo třeba, je kvalitní DFMEA klíčovým důkazem odpovědného přístupu.

Speciální znaky vlastností výrobku

Dokumentace DFMEA by měla postihovat důležité vlastnosti výrobku, mezi ty rozhodně patří vliv vlastnosti na bezpečnost nebo kyberbezpečnost samotného výrobu.
Pro každou vlastnost produktu si můžete definovat vlastní typ a příznaky podle potřeb vaší analýzy. Navíc můžete využít sady příznaků, které jsou sdíleny s požadavky a pracovními postupy. Pokud využijete ty, tak se automaticky přenesou do požadavků a postupů vytvořených na základě DFMEA – budete tak mí jistotu, že se nikde neztratí (to vyžadují standardy jako ISO 26262, ISO62061 a další).

RPN vs AP – aneb jak se vyznat v hodnocení FMEA

Standard z r 2019 (DFMEA Handbook) prosazuje používání Action Priority indexu místo RPN (Risk Priority Number). Jeho výpočet je odlišný a výstup také. Zatímco RPN se počítá jako součin hodnot odpovídající závažnosti hrozby (S = severity), pravděpodobnosti výskytu (O = Occurrence) a schopnosti detekce (D = Detection), AP se ze stejných hodnot přepočítává tabulkou. AP má výpočet podobný hodnocení ASIL podle ISO 26262.

DFMEA Handbook k důvodu změny říká:
_RPN není adekvátním nástrojem pro posouzení, čemu je třeba se věnovat, protože dává všem třem dimenzím (S, O, D) stejnou váhu. Může tak dát stejnou váhu dvěma rizikům s velmi odlišným součinem S × O a tým pak neví. čemu dát větší prioritu.
Práh (Treshold) nastavený na RPN veličinu v tom není dostačující.

Ve srovnání AP a RPN je zásadním rozdílem, že

• Pokud jsou S i O velmi vysoká, hodnocení priority má nejvyšší stupeň bez ohledu na D.
• Pokud je alespoň jedno z S nebo O velmi vysoké, AP bude mít minimálně střední úroveň.
  Fakticky tak pravidla AP hodnocení snižují význam schopnosti detekce v celkovém hodnocení

Domníváme se, že úvaha není úplně správná, ale to je vedlejší. Praktickým dopadem je, že AyMINE podporuje RPN i AP, protože:

• Podle AP je třeba volit, čemu se věnovat, protože dle platné DFMEA metodiky jde o závaznou metodu prioritizace.
• RPN podle našeho názoru jednak dává přesnější porovnání – místo 3 hodnot AP dává 1000 hodnot součinu, navíc umožňuje výpočet součtu i dalších statistických analýz, díky kterým je možné porovnat i jednotlivé součástky mezi sebou. Na základě porovnání je snazší určit, že dává smysl se věnovat globálně.

Může vás zajímat

• Informace o tom, jak si nastavit vlastní typy vlastností nebo příznaky najdete na stránce zde.
• O HARA analýze píšeme zde a
• O FMEA obecně zde.