FMEA手法を用いた自動車部品の信頼性設計

FMEA手法とは何か

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手法です。
信頼性設計にとって重要なツールであり、特に自動車部品の開発において広く利用されています。
FMEAは故障の発生を未然に防ぎ、製品の信頼性を向上させるためのアプローチです。

FMEAの種類と対象

FMEAには主に2種類があります。
デザインFMEA（DFMEA）とプロセスFMEA（PFMEA）です。

デザインFMEA (DFMEA)

DFMEAは、設計段階における潜在的な故障モードを分析します。
具体的には、部品レベルからシステムレベルまでの設計上のリスクを特定し、そのリスクを最小化するための対策を考慮します。
例えば、自動車のエンジン部品の材料選定や形状設計においてDFMEAを用いることで、故障の可能性を低減します。

プロセスFMEA (PFMEA)

PFMEAは、生産プロセスに関する故障モードを分析します。
製造工程におけるリスクを特定し、プロセスの信頼性を高めるための対策を立案します。
例えば、自動車のギアボックスの組み立て工程においてPFMEAを用いることで、製造ミスや品質不良を未然に防ぐことができます。

自動車部品のFMEA導入手順

自動車部品の信頼性設計にFMEAを導入する具体的な手順を説明します。

1. ティームの編成

FMEAを効果的に実施するためには、多様な専門知識を持つメンバーで構成されたチームが必要です。
設計エンジニア、製造エンジニア、品質管理担当者などが参加し、それぞれの視点から潜在的な故障モードを特定します。

2. システムの理解と分解

分析対象となる自動車部品やシステムを詳細に理解します。
各部品やサブシステムを分解し、個々の要素がどのように機能し、相互に関連しているかを把握します。

3. 故障モードの洗い出し

各部品やサブシステムの潜在的な故障モードを洗い出します。
これには、過去のデータや経験を活用することが有効です。
例えば、エンジンのバルブが開閉しなくなることや、トランスミッションのギアが滑ることが挙げられます。

4. 故障モードの評価

洗い出された故障モードに対して、その発生確率、重大度、検出可能性を評価します。
これには、RPN（Risk Priority Number）を用いることが一般的です。
RPNは、発生確率、重大度、検出可能性をそれぞれ数値化し、掛け合わせた値です。
高いRPN値を持つ故障モードは優先的に対策を講じる必要があります。