skip to Main Content

Phương pháp Phân tích các dạng lỗi và tác động & các bước tiến hành FMEA

Khi chúng ta làm việc với quy trình, tạo ra quy trình mới hoặc chỉ đơn giản là quan sát một quy trình đã có, một trong những thứ chúng ta cần phải tìm hiểu đó là điều gì có thể gây ra lỗi trong quy trình? Phương pháp phân tích các dạng lỗi và tác động (FMEA) là một phương pháp để tìm ra các vấn đề tiềm tàng trong quy trình. Bài viết này giới thiệu về FMEA và các bước tiến hành FMEA

FMEA

Khái niệm FMEA

Phương pháp Phân tích các dạng lỗi và tác động (Failure Modes and Effects Analysis – FMEA) là phương pháp phân tích để nhận diện cách mà một quy trình có thể gây ra lỗi và những hệ quả, bằng cách xem xét bằng cách nào mà một lỗi có thể được tạo ra trong quy trình cũng như làm thế nào để hạn chế các lỗi xuất hiện.

FMEA là một trong những công cụ phân tích rất hiệu quả, được sử dụng rộng rãi tại các công ty sản xuất công nghiệp ở các quốc gia tiên tiến như Nhật Bản, Mỹ và Âu Châu, trong nhiều lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như ôtô, điện- điện tử, sản phẩm gia dụng, nhà máy năng lượng, viễn thông, dược phẩm, cho đến các dịch vụ như chăm sóc y tế, thương mại điện tử, thiết kế sản phẩm, v.v… giúp cho các nhà sản xuất công nghiệp xác định thứ tự ưu tiên thực hiện các giải pháp khắc phục lỗi sản phẩm và cải tiến chất lượng liên tục. FMEA rất hữu ích trong việc xây dựng một quy trình mới, hoặc thay đổi một quy trình hiện tại.

Một số khái niệm cơ bản trong FMEA

– Dạng lỗi (Failure mode)

Lỗi của các yếu tố đầu vào và quy trình sản xuất/ cung ứng dịch vụ là một trong những nguyên nhân chủ yếu ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng thành phẩm. Do đó, việc xác định đầy đủ những lỗi có khả năng xảy ra trong từng công đoạn của quy trình sản xuất/ cung ứng dịch vụ là một trong những yêu cầu quan trọng để nhà sản xuất/ nhà cung ứng dịch vụ có giải pháp khắc phục, hạn chế tác động của chúng đến chất lượng sản phẩm/ dịch vụ, giảm thiểu chi phí sản xuất, nâng cao mức độ đáp ứng yêu cầu của khách hàng. Những lỗi giống nhau trong một hoặc nhiều công đoạn được gọi chung là “dạng lỗi”.

– Tác động của lỗi (Effects)

Tác động của lỗi là sự ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm do lỗi đó gây ra. Sự ảnh hưởng đó có thể được đánh giá thông qua mức độ đáp ứng hoặc cảm nhận của khách hàng. Khách hàng được xem xét ở đây có thể là khách hàng bên ngoài của tổ chức, và cũng có thể là khách nội bộ, là các công đoạn kế tiếp trong quá trình đó.

– Nguyên nhân (Cause)

Nguyên nhân là nguồn gây ra những biến động, tạo ra lỗi sản phẩm. Do đó, để nâng cao được chất lượng, chúng ta cần phải xác định càng đầy đủ và càng rõ ràng những nguyên nhân tác động càng tốt; bởi vì nếu không xác định được nguyên nhân gây ra lỗi thì chúng ta chắc chắn không có những giải pháp khắc phục hiệu quả. Một trong những công cụ thường được dùng để thể hiện những nguyên nhân tác động liên quan là Biểu đồ nhân quả (Cause-Effect Diagram) hay còn được gọi là Biểu đồ Xương cá (Fishbone Diagram).

– Hệ thống kiểm soát (Control system)

Đó chính là hệ thống những trang thiết bị hay phương pháp kiểm soát nhằm ngăn ngừa hay phát hiện các dạng lỗi xảy ra trong các công đoạn để có giải pháp khắc phục trước khi sản phẩm được chuyển đến khách hàng hay các công đoạn kế tiếp của quá trình. Hệ thống này sẽ hạn chế tối đa những chi phí và thời gian vô ích cũng như những vấn đề có thể phát sinh sau này. Do đó, một hệ thống quản lý chất lượng hiệu quả luôn là nhu cầu quan trọng của các nhà sản xuất/ cung ứng dịch vụ. Tùy vào tính chất ngành nghề và trình độ ứng dụng khoa học kỹ thuật của mỗi nhà sản xuất, hệ thống này có thể được thực hiện bằng thủ công hoặc các trang thiết bị, máy móc hiện đại.

Xem thêm: Dịch vụ chứng nhận Hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001 của ISOQ

Các dạng FMEA

Có 2 dạng FMEA là FMEA thiết kế và FMEA quá trình:

– FMEA – Thiết kế (Design FMEA, D – FMEA hay là FMEA – D) chủ yếu chú trọng đến việc tối ưu hóa độ khả thi của sản phẩm. Vì chú trọng đến sản phẩm sẽ được chế tạo, nó còn được gọi là FMEA-Sản phẩm (Product FMEA). Khi sản phẩm có nhiều thành phần thì người ta gọi là FMEA – Thành phần (Part FMEA) cho mỗi thành phần cơ bản. Có người còn gọi những loại FMEA này là FMEA – Dự án (Project FMEA), để nhấn mạnh ở điểm phải tiến hành một FMEA ngay từ khi khởi đầu một dự án thiết kế sản phẩm. Mục đích của FMEA – Thiết kế là bảo đảm rằng tất cả những sai sót nguy kịch tiềm tàng và cách thức chúng sinh ra đã được nhận định và nghiên cứu.

Design FMEA

– FMEA – Quá trình (Process FMEA, P – FMEA hay là FMEA – P) chủ yếu chú trọng đến việc cải thiện năng suất, đặc biệt đến những phương tiện sản xuất (máy móc, công cụ, dây chuyền sản xuất,…) và các chuỗi cách thức, truy cập thông tin, tiếp đón khách hàng,… làm bằng tay hay tự động. Vì thế người ta cũng hay gọi phương pháp này là FMEA – Thiết bị (Machine FMEA) hay là FMEA – Tổ chức (Organization FMEA). Đặc biệt, ở những tổ chức đơn thuần dịch vụ, người ta cũng gọi FMEA này là FMEA-Dịch vụ (Service FMEA).

Process FMEA

FMEA truyền thống và hiệu chỉnh

Theo Sawhney và cộng sự (2010), FMEA truyền thống là một phương pháp phân tích về độ an toàn được chấp nhận, tuy nhiên, nó bị một số hạn chế khi xếp hạng các rủi ro. Khi FMEA truyền thống có các tập hợp khác nhau của S, O và D có thể tạo ra giá trị RPN giống nhau, nhưng các rủi ro có thể hoàn toàn khác nhau. Ví dụ, hai trường hợp có tập S, O, D khác nhau: {S = 2, O = 3, D = 2} và {S = 4, O = 1, D = 3}. Cả hai trường hợp này đều có hệ số RPN = 12. Điều này có thể dẫn đến việc lãng phí nguồn lực và thời gian hoặc trong một số trường hợp một sự kiện rủi ro cao sẽ không được chú ý. Do đó, Sawhney và cộng sự (2010) đã đề xuất theo cách tiếp cận FMEA hiệu chỉnh. Theo tiếp cận này, giá trị đánh giá rủi ro sẽ được tính như sau: RAV = (S x O)/D. RAV là tỷ lệ rủi ro của sai lỗi trong hệ thống Lean và hiệu quả của Lean trong việc phát hiện và quản lý các sai hỏng. Ý tưởng đằng sau phương pháp thay thế này là nhằm chuyển sự tập trung sang việc ưu tiên khả năng của hệ thống để phát hiện và quản lý những sai hỏng. Về bản chất, tử số của RAV đại diện cho rủi ro của một sai hỏng trong hệ thống Lean. Rủi ro này được xác định bởi tần suất xảy ra của sai hỏng và mức độ nghiệm trọng của nó. Thông qua mẫu số D, RAV thể hiện việc giảm rủi ro của hệ thống Lean tốt hơn. D là biến duy nhất trong RAV mà những người thực hiện Lean có thể tác động trực tiếp và ngay lập tức bằng cách thực hiện Lean. Bảng 1 trình bày so sánh giữa FMEA truyền thống và hiệu chỉnh.

Bảng 1: So sánh giữa FMEA truyền thống và hiệu chỉnh

FMEA truyền thống

FMEA hiệu chỉnh

  1. Công thức tính: RPN = S x O x D
  2. Sự thay đổi các chỉ số S, O và D có thể tạo ra cùng một giá trị RPN, nhưng có mức độ rủi ro khác nhau.
  3. xếp hạng ưu tiên cải tiến dựa trên giá trị RPN. Trong trường hợp các giá trị S, O, D khác nhau nhưng các giá trị RPN của chúng bằng nhau sẽ khó xếp hạng ưu tiên cải tiến.
  4. Giá trị nhỏ nhất là 1 và lớn nhất và 1000.
  1. Công thức tính : RAV = (S x O)/D
  2. Nhấn mạnh việc ưu tiên vào khả năng hệ thống phát hiện và quản lý các dạng sai hỏng.
  3. Xếp hạng ưu tiến cải tiến dựa trên giá trị RAV. Trong trường hợp các giá trị S, O, D khác nhau thì các giá trị RAV luôn khác nhau nên việc xếp hạng ưu tiên cải tiến dễ dàng.
  4. Giá trị nhỏ nhất là 0,1 và lớn nhất và 100.

Các bước tiến hành FMEA

Các bước tiến hành FMEA

Bước 1: Xác định các quá trình được phân tích

Nhóm FMEA xem lại các bản vẽ thiết kế về sản phẩm hoặc các lưu đồ của quá trình và liệt kê chúng vào cột đầu tiên của biểu mẫu FMEA.

Tải về biểu mẫu FMEA tại đây

Bước 2: Liệt kê các lỗi có khả năng xuất hiện

Theo từng nhóm, hình dung ra các cách mà quy trình có thể gây ra lỗi. Ghi lại các ý tưởng lên giấy hoặc biểu diễn theo hình xương cá. Quan sát quy trình và sử dụng phương pháp 4Ms, P và E (Methods, Material, Measurement, Machinery, People and Environment).

Từ danh sách các ý tưởng, chọn ra những lỗi đáng chú ý nhất và viết vào cột 2 của biểu mẫu FMEA.

Bước 3: Xác định hệ quả có thể của các lỗi

Ứng với mỗi sai lỗi, nhóm FMEA xác định các tác động (nếu có) nếu các sai lỗi này xảy ra. Ảnh hưởng của lỗi đối với công ty là gì? Đối với khách hàng là gì? Đối với nhà cung cấp là gì? Điều gì là kết quả tệ nhất có thể có được?

Bước 4: Xác định mức độ nghiêm trọng của các tác động

Ứng với mỗi tác động, nhóm FMEA xác định mức độ nghiêm trọng của chúng và xếp hạng (cho điểm) chúng

Mức độ nghiêm trọng (S – Severity Rate) là mức độ lỗi ảnh hưởng tới khác hàng, sản phẩm hay dịch vụ. Mức độ nghiêm trọng S bằng 1 nghĩa là mức độ ảnh hưởng là không đáng kể, trong khi đó giá trị 10 nghĩa là cực kỳ nghiêm trọng. Các mức độ nghiêm trọng được mô tả như dưới đây:

9-10: khả năng gây ra các vấn đề có nguy cơ về an toàn hoặc không hợp pháp

7-8: khả năng gây ra sự không hài lòng từ phía khách hàng – có khả năng gây ra hỏng hóc.

5-6: gây ra không hài lòng từ khách hàng ở mức độ trung bình: hư hỏng nhẹ, bất tiện hoặc trễ hẹn.

3-4: khách hàng có thể nhận biết lỗi nhưng mức độ không hài lòng thấp

1-2: khách hàng có thể không nhận biết lỗi.

Bước 5: Xác định tần suất xảy ra của các sai lỗi

Dựa vào dữ liệu thực hay dựa vào sự ước đoán, nhóm FMEA xác định và xếp hạng (cho điểm) tần suất xảy ra của các sai lỗi

Với các lỗi được liệt kê trong bước 2, viết ra tất cả các nhân tố mà thành viên trong nhóm có thể nghĩ ra về nguyên nhân gây ra lỗi đó. Đánh số các nguyên nhân gây ra lỗi. Tiếp tục sử dụng biểu đồ xương cá để thực hiện bước này.

Mức độ thường xuyên O (Occurrence Rate) được ước lượng là số lần lỗi xuất hiện với một nguyên nhân xác định đã được liệt kê. Thang đánh giá mức độ thường xuyên như dưới đây:

9 – 10: Xác suất xuất hiện rất cao

7 – 8: Xác suất xuất hiện cao

5 – 6: Xác suất xuất hiện vừa phải

3 – 4: Xác suất xuất hiện thấp

1 – 2: Xác suất xuất hiện rất thấp.

Bước 6: Xác định khả năng phát hiện ra các sai lỗi hoặc các tác động

Với mỗi lỗi trong bước 5, viết ra các cách mà hiện tại bạn sử dụng để ngăn chặn lỗi xuất hiện. Đánh số mỗi cách tương ứng với các nguyên nhân được đánh số ở bước 5. Nếu hiện tại không có cách nào, ghi chú và “none”. Quyết định xem có cần sử dụng biểu đồ kiểm soát để theo dõi cách hiện tại ngăn chặn lỗi có hiệu quả hay không.

Nhóm FMEA sẽ xác định và xếp hạng (cho điểm) mức độ phát hiện ra các sai lỗi hoặc các tác động của chúng.

Khả năng phát hiện lỗi D (Dectection Rate) là sự ước lượng về mức độ khó của việc phát hiện lỗi trước lúc khách hàng có thể nhận thấy.

Điểm số càng cao nếu lỗi càng khó phát hiện. Thang đểm cho khả năng phát hiện lỗi như dưới đây:

9 – 10: Xác suất phát hiện lỗi bằng không

7 – 8: Xác suất phát hiện lỗi gần bằng không

5 – 6: Không dễ để phát hiện lỗi

3 – 4: Dễ phát hiện lỗi

1 – 2: Lỗi gần như rõ ràng để có thể nhận thấy

Bước 7: Tính toán hệ số ưu tiên rủi ro (RPN) cho mỗi sai lỗi

RPN (Hệ số ưu tiên rủi ro – Risk Priority Number) được tính bằng tích của các chỉ số thành phần nhằm xác định mức độ rủi ro của một quá trình/thiết kế:

RPN = S (Severity) x O (Occurence) x D (Detection)

= Mức độ nghiêm trọng x Khả năng xuất hiện x Khả năng phát hiện

Bước 8: Ưu tiên các sai lỗi để thực hiện các hành động ngăn ngừa

Xếp hạng các sai lỗi theo thứ tự của RPN: Giá trị lớn nhất có thể của RPN là 1000 ứng với trường hợp lỗi có mức độ nghiêm trọng cao nhất (S=10), thường xuyên xuất hiện nhất (O=10) và gần như không thể phát hiện (D=10). Giá trị RPN nhỏ nhất là 1 ứng với trường hợp lỗi gần như không có ảnh hưởng gì (S=1), gần như không xuất hiện (O=1) và rõ ràng để có thể dễ dàng nhận ra (D=1).

Sử dụng quy tắc 80/20 để chọn ra các sai lỗi nghiêm trọng nhất để đưa ra hành động ngăn ngừa. Theo quy luật 80/20 thì khi 1 sự cố hay rủi ro xảy ra thì trong đó lỗi hệ thống chiếm 80% và 20% còn lại thuộc về lỗi cá nhân. Tỷ lệ này có thể thay đổi tùy vào từng tình huống cụ thể, và nó nhắc cho chúng ta 1 điều là sự cố xảy ra tuy 80% là lỗi hệ thống nhưng trong đó ắt hẳn là cũng có lỗi của con người, tránh tư duy đổ lỗi cho hệ thống mà bao biện cho sai lỗi của chính mình. Vì vậy, 80% nỗ lực của chúng ta cần bỏ ra là để cải tiến hệ thống vận hành, quy trình của tổ chức và 20% nỗ lực còn lại chúng ta cần quan tâm chú ý có những biện pháp tuy xử lý cá nhân gây lỗi nhưng cũng cần xử lý có tình có nghĩa và có biện pháp để giúp họ không phạm phải sai lỗi đó nữa).

Bước 9: Xây dựng kế hoạch hành động để giảm thiểu hoặc loại bỏ các sai lỗi

Với mỗi nguyên nhân có giá trị RPN cao, thảo luận các cách để làm giảm RPN. Nên nhớ rằng RPNs chỉ có thể giảm bằng cách thay đổi quy trình. Thông thường, mức độ xuất hiện O phải giảm đi hoặc khả năng phát hiện lỗi D phải tăng lên. Mức độ nghiêm trọng S thường không thể thay đổi. Cả nhóm cùng thảo luận các ý tưởng nêu ra và tìm ra các đề xuất chung cho các nguyên nhân lỗi cũng như các đề xuất cho từng lỗi cụ thể.

– Giảm thiểu hay loại bỏ D bằng cách kiểm soát chặt chẽ hơn, hệ thống đèn báo, hướng dẫn công việc, quy trình…

– Giảm thiểu hay loại bỏ O bằng cách loại bỏ hay kiểm soát những nguyên nhân tiềm tàng

– Giảm thiểu hay loại bỏ S (khó thực hiện) bằng cách điều chỉnh việc sắp xếp lại quá trình

Chọn ra các ý tưởng tốt nhất cho việc cải tiến và đề ra các bước thực hiện. Xác định rõ các việc cần phải làm, ai là người có trách nhiệm thực hiện hoặc theo dõi tiến độ cũng như thời gian bắt đầu, kết thúc cho mỗi hành động.

Bước 10: Tính toán lại và điều chỉnh giá trị RPNs mới sau khi hoàn thành kế hoạnh hành động

Khi các bước trong kế hoạch hành động đã được thực hiện và dữ liệu mới được tạo ra, thể hiện kết quả của những thay đổi, nhóm cần tính toán lại RPN cho mỗi quy trình bằng cách xác định lại mức độ nghiêm trọng S, mức độ thường xuyên O và khả năng phát hiện D.

Tổng kết

FMEA là một phương pháp tiếp cận từng bước để xác định các lỗi trong quá trình thiết kế, lắp ráp, hoặc sản xuất. Đồng thời nó cũng ghi nhận kiến thức và hành động về những rủi ro thất bại, để sử dụng trong cải tiến liên tục.

Một vài lưu ý khi thực hiện FMEA như sau:

– Mức độ nghiêm trọng cao, thường ám chỉ một hiểm họa tiềm tàng và nên dành phần lớn chú ý cho các lỗi mà có O&D có giá trị là 10.

– Mức độ xuất hiện thường xuyên thường không phải là một đánh giá chủ quan mà nó có thể đo lường theo tần suất xuất hiện.

– Khi lỗi thường xuyên xuất hiện nhưng ít nghiêm trọng, nghĩa là chúng ta đang gặp phải các biến với nguyên nhân bình thường. Quản lý nên xem xét chỉnh sửa hoặc thay đổi một cách cơ bản quy trình.

– Tìm ra nguyên nhân của các lỗi có RPN cao trước lúc đề ra các kế hoạch hành động.

– Duyệt lại FMEA với những người làm việc gần gủi nhất với quy trình trước lúc đưa ra các bước thực hiện vì họ có thể có một số thông tin bổ sung hữu ích.

5/5 - (22 bình chọn)
Chia sẻ

Hotline: 0779.31.37.39

Email: info@isoq.vn

Back To Top