Analyse des effets des modes de défaillance de la conception (DFMEA)

Une analyse des modes de défaillance et de leurs effets (AMDE) est un résumé analytique des risques potentiels identifiés lors de la phase de conception. Issue de l'ingénierie aérospatiale, l'AMDE est désormais utilisée dans des secteurs tels que l'industrie logicielle et manufacturière.

Historique de la DFMEA

Les analyses des modes de défaillance et de leurs effets ont été utilisées pour la première fois par les ingénieurs aérospatiaux de la NASA dans les années 1960 pour suivre les prototypes de fusées. Au cours des années 1970, la FMEA s'est popularisée dans d'autres secteurs, tels que les projets environnementaux et géologiques aux États-Unis.

Aujourd'hui, la FMEA est couramment utilisée par les équipes d'ingénierie chargées de la qualité, de la fiabilité et de la sécurité. L'objectif de ce processus est d'analyser les effets afin de déterminer un mécanisme de défaillance. Une fois que le mécanisme de défaillance ou le point de défaillance a été identifié, des modifications peuvent être apportées à la conception afin de corriger les erreurs avant qu'elles n'apparaissent dans l'atelier de production.

Dans le cas particulier de la DFMEA, l'accent est mis sur la conception, et l'analyse doit donc être effectuée en parallèle des phases de conception et de test avant la production.

Il existe trois autres types d'AMDEC :

• FMECA signifie « Failure Mode Effects and Criticality Analysis » (analyse des modes de défaillance et de la criticité), qui divise l'évaluation en deux mesures : la défaillance et la criticité des modes de défaillance
• PFMEA ajoute le mot « processus » au début de l'acronyme, ce qui signifie qu'elle se concentre sur le flux de travail d'assemblage et qu'elle est destinée à l'étape suivant la conception
• FMEA fonctionnelle est souvent utilisée pour les logiciels avant le début de la phase de conception et identifie les exigences fondamentales de la conception

Raisonnement inductif vs déductif

Une FMEA fonctionne selon un raisonnement inductif, ou ascendant. Cette approche descendante consiste à observer un service ou un produit et à formuler progressivement une hypothèse pour aboutir à une évaluation finale.

À l'opposé du raisonnement inductif, on trouve le raisonnement déductif, qui est ascendant, ou descendant. Ce type de raisonnement tire des conclusions valables et les assemble pour aboutir à une conclusion où la logique suit les prémisses.

Les 10 étapes d'une DFMEA

Une DFMEA comprend dix étapes, dont certaines peuvent sembler répétitives, mais qui sont essentielles pour mettre au jour les défaillances potentielles les plus infimes.

1. Examiner la conception – l'évaluation commence par un aperçu critique introductif
2. Identifier les modes de défaillance potentiels – les participants marquent les zones où ils soupçonnent des défaillances, qu'il y ait ou non des preuves de défaillance
3. Identifier les effets potentiels des défaillances – les effets de certaines défaillances mécaniques peuvent avoir un impact bien plus important sur l'utilisation et la sécurité que les défaillances elles-mêmes. Ces effets sont donc anticipés dans le rapport
4. Identifier les causes potentielles des défaillances – contrairement aux effets, l'identification des causes potentielles d'une défaillance permet de déterminer le déclencheur ou le catalyseur susceptible d'être à l'origine de problèmes ultérieurs
5. Attribuer un classement de gravité – Un chiffre compris entre 1 (effet négligeable) et 5 (défaillance catastrophique) est attribué en fonction des résultats du type de défaillance et du fait que seules certaines parties du produit sont endommagées ou irréparables
6. Attribuer un classement de fréquence (probabilité) – Un chiffre compris entre 1 (extrêmement improbable) et 5 (inévitable, défaillance fréquente) est attribué pour représenter une plage de fréquence des défaillances
7. Attribuer un classement de détection – Un chiffre compris entre 1 (détection certaine de la défaillance) et 5 (non détectée par les opérateurs) est attribué pour indiquer la probabilité que les défaillances soient détectées et corrigées par les opérateurs en temps réel, ce qui est utile pour évaluer la maintenabilité d'un système de production.
8. Calculer l'indice de priorité de risque (RPN) – Le RPN est calculé à partir des classements S, P et D ci-dessus à l'aide de la formule suivante :

RPN = Gravité (de la défaillance) × Probabilité (que la défaillance se produise) × Détection (probabilité que la défaillance ne soit pas détectée avant correction)

9. Ébaucher un plan d'action – À ce stade, les ingénieurs élaborent un plan pour corriger les risques liés à la conception afin de commencer à tester leur hypothèse finale.
10. Recalculer le RPN – Enfin, le RPN est recalculé afin de voir l'impact prévu du plan de conception modifié.

Applications courantes de la DFMEA

Dans presque tous les secteurs où la qualité est un facteur clé, une DFMEA peut contribuer à la prévention des erreurs et à un meilleur contrôle pendant l'assemblage et la production. Voici quelques applications de la DFMEA :

• Conception d'un nouveau produit indépendant
• Largement utilisée dans la philosophie d'entreprise de gestion de la qualité totale (TQM)
• Pour améliorer un produit sous-performant
• Pour repenser un système d'assemblage ou de production
• Pour développer de nouvelles stratégies de distribution et de commercialisation de produits
• Pour réduire les coûts liés à la détection des défaillances par pro

Secteurs d'activité concernés par la DFMEA

Toute équipe souhaitant évaluer le risque probable de défaillance dans la production et la livraison d'un produit ou d'un service peut réaliser une DFMEA. Elle est particulièrement répandue dans les secteurs suivants :

• Industrie
• Logiciels (SaaS)
• Santé
• Services Bien entendu, la profondeur d'une DFMEA varie en fonction du niveau de détection des erreurs requis, et certains secteurs peuvent recourir de manière plus fiable à des analyses des causes profondes ou à des stratégies de raisonnement déductif.

Inconvénients de la DFMEA

Un rapport DFMEA est extrêmement unique en fonction du produit et de l'équipe qui l'évalue. L'une des plus grandes difficultés de toute FMEA est que la défaillance peut être identifiée, mais qu'elle ne peut être corrigée tant que le mécanisme de défaillance n'est pas également identifié. Cette différence mineure comporte un risque important d'entraîner des erreurs de corrélation et de causalité.

De plus, l'attribution d'indicateurs numériques aux facteurs de risque peut aider à calculer une probabilité globale de défaillance, mais peut ne pas être suffisamment précise pour évaluer le risque réel en cas de défaillances simultanées. S'il y a plusieurs problèmes, plusieurs versions d'une DFMEA peuvent être nécessaires, ainsi qu'une analyse plus générale des causes profondes (RCA) .