設計不良モード影響解析は、設計段階で特定された製造時の潜在的なリスクについて調査的にまとめたものです。 航空宇宙工学から始まったFMEAは、現在ではソフトウェアや製造業など、さまざまな分野で活用されています。
キーポイント
エンジニアがリソースを使う前にリスク要因を評価することができる
データはDFMEAマトリックスにファイリングされ、解析されます。
制作の選択肢を評価するタイプのミスプルーフィング
帰納的推論に基づく10のステップを含む。
DFMEAの歴史
故障モードと影響解析は、1960年代にNASAの航空宇宙エンジニアがロケットの試作品を追跡するために初めて使用しました。 1970年代には、米国の環境・地質プロジェクトなど、他の産業でもFMEAが普及するようになりました。
現在、FMEAは品質、信頼性、安全性のエンジニアリングチームによって日常的に使用されています。 このプロセスのポイントは、故障のメカニズムを特定するために影響解析を行うことです。故障のメカニズム、つまり故障点が特定されれば、製造室のフロアで見られる前にエラーを修正するために設計を修正することができます。
特にDFMEAでは、設計の視点が意図されているため、生産前の設計やテスト段階と同時に解析を行う必要があります。
FMEAには他に3つのタイプがあります：
FMECAは、Failure Mode Effects and Criticality Analysisの略で、評価を故障モードと故障モードの重要度の2つの測定に分けます。
PFMEAは、頭文字に “process “を加え、組み立てのワークフローに焦点を当てたもので、設計の次のステップを意味します。
機能FMEAは、設計段階が始まる前のソフトウェアに用いられることが多く、設計のための中核となる要件を特定する。
帰納的推論と演繹的推論
FMEAは、帰納的（前向きの）推論で機能します。 サービスや製品を観察し、徐々に仮説を立てて最終的な評価を導き出すトップダウン型のアプローチです。
帰納的推論の反対は演繹的推論であり、後ろ向き-つまりボトムアップの思考である。 このタイプの推論は、有効な推論を導き出し、それらを組み立てて、論理が前提に従うように結論を出すものである。
DFMEAの10ステップ
DFMEAには10のステップがあり、その中には繰り返しに思えるものもありますが、微細な潜在的不具合を発見するためには不可欠です。
レビューデザイン – 評価は、導入的な重要な概要から始まります。
潜在的な故障モードの特定 – 参加者は、故障の証拠があるかどうかにかかわらず、故障が発生する可能性があると思われる部分に印をつけます。
潜在的な故障の影響を特定する – 特定の機構の故障がもたらす影響は、故障そのものよりも使用や安全性にはるかに大きな影響を与える可能性があるため、レポートではこれらの影響を想定しています。
失敗の潜在的な原因を特定する – 影響とは異なり、失敗の潜在的な原因を特定することで、後の問題の犯人かもしれない引き金や触媒を特定する方法です。
重大度ランキングの付与 – 故障の種類、製品の一部だけが損傷しているか、修復不可能になっているかなどの結果に応じて、1（無視できる程度の影響）から5（致命的な故障）までの数字を付与する。
発生（確率）ランキングの付与 – 1（極めて起こりにくい）から5（不可避、頻繁に起こる）までの数値を付与し、故障の発生頻度の範囲を表現する。
検出順位の付与 – 1（故障検出の確実性）から5（オペレータによる未検出）までの数値を付与し、リアルタイムでオペレータが故障を検出し修正する確率を示し、生産システムの保守性を評価するのに役立つ。
リスク優先順位番号（RPN）の算出-RPNは、上記のS、P、Dの順位を用いて、以下の計算式で算出する：
RPN＝重大度（故障の程度）×確率（故障が発生する確率）×検出（故障が修正前に発見されない確率）
アクションプランの概要 – この段階でエンジニアは、結論に達した仮説の検証を開始するために、設計リスクを修正する計画を立案する。
RPNの再計算 – 最後にRPNを再計算し、変更されたデザインプランの予想される影響を確認します。
一般的なDFMEAの用途
品質が重要な要素となるほぼすべての産業において、DFMEAは組立や生産時のエラー防止や管理強化に役立ちます。 DFMEAのアプリケーションの一部：
独立した新商品をデザインする
総合的品質管理（TQM）の経営理念でよく使われている
低性能な製品の改良のため
組立・生産システムの再設計の場合
新製品の流通・マーケティング戦略立案のため
プロによる故障検出のコスト削減のために
DFMEA Industries
製品やサービスの生産と提供における故障のリスクを評価したいチームは、DFMEAを実施することができます。 以下の業界で最も多く行われている：
製造業
ソフトウェア（SaaS）
ヘルスケア
もちろん、DFMEAの深さは、必要なエラー検出のレベルによって異なりますし、業界によっては、根本原因分析や演繹的推論戦略をより確実に使用できる場合もあります。
DFMEAのデメリット
DFMEAの報告書は、製品や評価するチームによって、非常にユニークなものになります。 FMEAの最大の難点は、故障が特定できても、故障のメカニズムが特定されないと修理ができないことです。 この些細な違いが、相関関係や因果関係の誤りにつながる危険性は大いにあります。
また、リスク要因に数値指標を割り当てることで、全体の故障確率を算出することはできても、故障が同時に発生した場合の実際のリスク評価には十分な精度が得られない可能性があります。 問題が複数ある場合は、一般的な根本原因分析（RCA）だけでなく、多くのバージョンのDFMEAが必要になることがあります。
