DRBFM a FMEA: przegląd projektu krok po kroku, wzór arkusza i przykład

Twój zakład dostarcza detale do japońskiego producenta samochodów albo do jego dostawcy Tier 1, w Polsce lub w innym kraju Europy. Planujecie niewielką zmianę: inny gatunek tworzywa, drugą wtryskownię albo poprawiony wspornik. Klient odpowiada, że zatwierdzi ją dopiero po otrzymaniu DRBFM, i zaprasza na spotkanie „DR”. Jeśli Wasz system jakości opiera się na FMEA, od razu pojawiają się pytania: po co kolejny arkusz, co klient chce w nim zobaczyć i jak wygląda takie spotkanie?

Ten poradnik wyjaśnia obie części. Przegląd projektu (DR, z ang. design review), po japońsku sekkei shinsa (設計審査), to zaplanowana ocena projektu, w której obok konstruktora biorą udział przedstawiciele innych działów. DRBFM (Design Review Based on Failure Mode) to wywodzący się z Toyoty sposób prowadzenia takiego przeglądu, który skupia dyskusję na tym, co zostało zmienione, i na obszarach, na które zmiana wpływa. Znajdziesz tu miejsce przeglądów w projekcie rozwojowym, sześć kroków jednego przeglądu, listę kontrolną dla każdego etapu, różnice między DRBFM a FMEA, wypełniony przykład arkusza (fikcyjny), wzór arkusza z objaśnieniem kolumn oraz pytania, które warto wyjaśnić z japońskim klientem.

Spis treści

1. Czym jest przegląd projektu (DR)?
2. Kiedy przeprowadzać przeglądy projektu
3. Jak przeprowadzić przegląd projektu w 6 krokach
4. Lista kontrolna przeglądu projektu dla każdego etapu
5. Kto uczestniczy w przeglądzie projektu i co sprawdza
6. Czym jest DRBFM?
7. DRBFM a FMEA
8. Przykład DRBFM: wspornik stalowy zmieniony na tworzywo (fikcyjny)
9. Wzór arkusza DRBFM: kolumny i co w nich wpisać
10. Dlaczego przegląd projektu staje się formalnością i jak temu zapobiec
11. Pytania do japońskiego klienta
12. Ograniczenia tego poradnika
13. FAQ

Czym jest przegląd projektu (DR)?

Japońska norma terminologiczna dotycząca niezawodności, JIS Z 8115, definiuje przegląd projektu jako udokumentowaną, zaplanowaną ocenę działań projektowych. Nie jest to więc spotkanie zwoływane doraźnie, gdy ktoś ma wątpliwość. Przegląd jest z góry wpisany w plan projektu, a jego wyniki się zapisuje.

Uwaga do tej definicji mówi, że przegląd obejmuje wszystkie działania, które wykrywają i korygują problemy w wymaganiach lub w samej pracy projektowej. DR to zatem coś więcej niż szukanie błędów na rysunkach: sprawdza się także, czy wymagania zostały w ogóle dobrze zrozumiane.

Celem jest wychwycenie problemów, których odpowiedzialny konstruktor sam zwykle nie zauważy, dzięki spojrzeniu ludzi z innych działów: produkcji, zapewnienia jakości, zakupów i sprzedaży. J-Net21, portal prowadzony przez japońską agencję wspierania MŚP (SMRJ), opisuje DR jako proces, w którym osoby z kilku działów sprawdzają zarówno jakość projektu, jak i jakość wykonania.

Przegląd projektu a ISO 9001

Punkt 8.3.4 normy ISO 9001 (w Polsce PN-EN ISO 9001:2015), dotyczący nadzorowania projektowania i rozwoju, wymaga przeglądów, weryfikacji i walidacji. Wykryte problemy trzeba rozwiązać, a działania udokumentować. Dlatego firmy z certyfikatem ISO 9001 zwykle mają sformalizowaną procedurę DR.

Przegląd, weryfikację i walidację łatwo pomylić, choć każda z nich ma inny cel. Najprościej ująć to tak: przegląd projektu rozstrzyga, czy projekt w obecnej postaci może przejść do następnego etapu.

Rysunek 1: Przegląd, weryfikacja i walidacja

Wszystkie trzy są formą kontroli, ale każda odpowiada na inne pytanie.

Przegląd projektu

Weryfikacja

Walidacja

Pytanie

Czy projekt w obecnej postaci może przejść do następnego etapu?

Czy dane wyjściowe spełniają wymagania wejściowe?

Czy wyrób spełnia zamierzone zastosowanie w rzeczywistych warunkach?

Główne metody

Spotkanie przeglądowe z udziałem kilku działów

Obliczenia, analizy, sprawdzenie rysunków, badania

Badania na rzeczywistym urządzeniu, próby eksploatacyjne, ocena klienta

Kto decyduje

Uczestnicy przeglądu i osoba zatwierdzająca

Dział konstrukcyjny i dział badań

Dział badań, czasem klient

Kiedy

Na każdej bramce etapu

Po powstaniu każdego wyniku projektowania

Głównie po prototypie, przed produkcją seryjną

ISO 9001 dopuszcza prowadzenie tych działań oddzielnie lub w dowolnym połączeniu. Sprawdzanie wyników weryfikacji podczas DR to powszechna praktyka.

Kiedy przeprowadzać przeglądy projektu

DR nie jest jednorazowym wydarzeniem na końcu rozwoju wyrobu. Podstawowa zasada to przegląd na każdej bramce etapu (stage gate), od planowania do uruchomienia produkcji, traktowany jako bramka, przez którą projekt musi przejść. Firmy dzielą i nazywają etapy różnie. Często spotyka się podział na sześć etapów:

Rysunek 2: Przykład przeglądów projektu na kolejnych etapach

Na każdej bramce etapu odbywa się DR. Projekt idzie dalej dopiero po pozytywnym wyniku.

Planowanie i konstrukcja

DR1Plan rozwojuCele, potencjał rynkowy, konkurencja i ryzyka rozwojowe. Decyzja o starcie projektu.

DR2KoncepcjaWybrana technologia, podstawowa budowa wyrobu i zasadność głównych parametrów.

DR3Konstrukcja szczegółowa (przed zwolnieniem rysunków)Rysunki i metody wytwarzania. Decyzja o budowie prototypów.

Prototyp i przygotowanie produkcji

DR4Ocena prototypuWyniki badań funkcjonalnych i niezawodnościowych oraz problemy wykonawcze z budowy prototypu.

DR5Przed produkcją seryjnąGotowość wyposażenia linii, procesów i kontroli do stabilnej produkcji seryjnej.

DR6Początkowy okres produkcji seryjnejWczesne niezgodności i sygnały z rynku, potem decyzja o przejściu do normalnego nadzoru.

Liczba i nazwy etapów zależą od firmy i wyrobu. Opracowanie MONOSCOPE na podstawie materiałów Skillnote i Koto Online (po japońsku).

Etapy te dobrze pokrywają się z pracą samego konstruktora. Warto więc zgrać kamienie milowe konstrukcji z terminami przeglądów: DR2 po zakończeniu koncepcji, DR3 po skompletowaniu dokumentacji rysunkowej. Przegląd staje się wtedy częścią procesu, a nie dodatkowym obowiązkiem.

Im wcześniej przegląd, tym tańsza poprawka. Problem wykryty na etapie koncepcji może wymagać jedynie innego podejścia. Ten sam problem wykryty po wykonaniu formy oznacza jej przeróbkę albo nową formę, a po starcie produkcji seryjnej może skończyć się akcją naprawczą u klienta. Rzetelne DR1–DR3 to najkrótsza droga do ograniczenia poprawek w całym projekcie.

Ile przeglądów potrzebuje mały projekt

Przy drobnych zmianach detali lub wyrobach pochodnych sześć formalnych spotkań jest nierealne. J-Net21 wskazuje trzy momenty na DR: przed rozpoczęciem konstrukcji, przed zwolnieniem rysunków i przed produkcją seryjną. Dobry początek to uznać te trzy za obowiązkowe i dodawać kolejne tylko w projektach z dużą ilością nowych rozwiązań.

Nawet przy najmniejszej zmianie nie pomijaj przeglądu przed zwolnieniem rysunków. Gdy rysunki trafią do poddostawców lub na produkcję, koszt poprawki i liczba zaangażowanych osób gwałtownie rosną.

Jak przeprowadzić przegląd projektu w 6 krokach

Przeglądy zaplanowane na każdej bramce niewiele dadzą, jeśli każde spotkanie prowadzi się byle jak. Poniższe sześć kroków obejmuje jeden DR od przygotowania do zamknięcia działań. Samo spotkanie to tylko jeden z nich, a o wyniku w dużej mierze decyduje to, co dzieje się przed nim i po nim.

Rysunek 3: Sześć kroków jednego przeglądu projektu

Spotkanie to tylko środkowy krok. Wynik zależy od przygotowania i działań po nim.

1. Cel i kryteriaCo ma zostać rozstrzygnięte i co oznacza wynik pozytywny

2. Materiały z wyprzedzeniemWyróżnione zmiany, wysyłka kilka dni wcześniej

3. Dobór recenzentówDziały i eksperci, których wymagają tematy

Przygotowanie

4. Spotkanie przeglądoweSkupienie na kluczowych kwestiach, każda uwaga z uzasadnieniem

Decyzja

5. Decyzja i zapisZatwierdzenie, zatwierdzenie warunkowe lub ponowny przegląd; każda uwaga w rejestrze

6. Nadzór nad działaniamiOsoby odpowiedzialne i terminy, potwierdzenie zamknięcia

UpowszechnienieWnioski do list kontrolnych i do kolejnego projektu

Przy małych zmianach kroki 1–3 można uprościć, ale kroków 5 i 6 nie należy pomijać.

Krok 1: Ustal cel i kryteria zatwierdzenia

Najpierw określ, jaką decyzję ma podjąć ten przegląd. Powiąż ją z następnym działaniem, na przykład: „Czy możemy zwolnić rysunki prototypu?” albo „Czy możemy zamówić wyposażenie linii produkcyjnej?”.

Następnie ustal warunki pozytywnego wyniku, np. „Obliczenia wykazują wystarczający zapas względem celów funkcjonalnych” albo „Wszystkie istotne uwagi są zamknięte lub mają zatwierdzony plan działań”. Bez kryteriów o decyzji często przesądza opinia tego, kto mówi najgłośniej.

Krok 2: Przygotuj materiały i wyślij je wcześniej

Nie wystarczy zebrać rysunki i specyfikacje w stos. Zacznij pakiet od tego, co zmieniło się względem poprzedniego wyrobu i gdzie widzisz ryzyko, aby recenzenci w ograniczonym czasie szybko trafili do sedna.

Wyślij materiały kilka dni przed spotkaniem i poproś o ich przeczytanie. Jeśli wiele osób zobaczy je po raz pierwszy na sali, czas zejdzie na objaśnianie, a uwagi pozostaną powierzchowne.

Krok 3: Zaproś recenzentów dopasowanych do tematów

Zamiast zapraszać za każdym razem ten sam skład, dobieraj recenzentów do omawianych zagadnień. Nowy materiał wymaga specjalisty od materiałów lub obróbki powierzchniowej, nowa metoda wytwarzania – inżynierii produkcji i samej produkcji. Zawsze zaproś kogoś, kto dobrze zna zmieniany obszar. Zadania poszczególnych działów opisujemy niżej.

Krok 4: Utrzymaj dyskusję na kluczowych kwestiach

Na początku spotkania przypomnij cel i kryteria zatwierdzenia. Konstruktor przedstawia głównie zmiany i obawy. Jeśli ogólne omówienie wyrobu się przeciąga, brakuje czasu na dyskusję, która naprawdę ma znaczenie.

Zasadą jest, że każda uwaga ma uzasadnienie: wcześniejszą usterkę, obliczenie lub wynik badania, a nie tylko ogólny niepokój. Gdy sprawy nie da się rozstrzygnąć na sali, ustalcie, kto co sprawdzi i jak zostanie podjęta kolejna decyzja, i przejdźcie dalej.

Krok 5: Podejmij decyzję i zapisz uwagi

Spotkanie kończy się jasną decyzją: zatwierdzenie, zatwierdzenie warunkowe albo ponowny przegląd. Przejście do następnego etapu bez wyraźnej decyzji niweczy sens całego DR.

Nie chowaj uwag w protokole ze spotkania. Wpisuj je pojedynczo do rejestru uwag z przeglądu z następującymi kolumnami:

• Nr
• Opis uwagi
• Waga
• Osoba odpowiedzialna
• Termin
• Podjęte działanie i wynik

ISO 9001 również wymaga podjęcia działań wobec problemów wykrytych w przeglądach i przechowywania zapisów.

Krok 6: Nadzoruj działania i przenieś wnioski dalej

DR przynosi korzyść dopiero wtedy, gdy uwagi zostaną wdrożone. W dniu terminu sprawdź status pozycji w rejestrze. Zamknij ją dopiero, gdy osoba zgłaszająca uwagę lub dział zapewnienia jakości potwierdzi, że działanie jest wystarczające.

Następnie uwagi, które dotyczą także innych wyrobów, dopisz do wytycznych konstrukcyjnych i list kontrolnych. Takie przenoszenie wniosków na inne wyroby i procesy japońskie firmy nazywają yokoten (横展, rozwinięcie poziome). Ten krok decyduje, czy na każdym przeglądzie padają te same uwagi, czy jakość konstrukcji w całej organizacji stale rośnie.

Lista kontrolna przeglądu projektu dla każdego etapu

To, co ocenia się podczas DR, zmienia się z etapem. Na etapie planowania tolerancje to temat przedwczesny, a dyskusja o koncepcji wyrobu tuż przed produkcją seryjną jest spóźniona. Aby dobrze wykorzystać czas, skup się na tym, co można rozstrzygnąć tylko na danym etapie.

Rysunek 4: Co sprawdzać na poszczególnych etapach

W miarę postępu projektu uwaga przesuwa się z koncepcji na detale i procesy.

DR1–DR2Planowanie i koncepcja

• Czy cele rozwojowe odzwierciedlają wymagania klienta?
• Czy wybrane rozwiązanie jest technicznie wykonalne?
• Czy zidentyfikowano wymagania prawne, normowe i bezpieczeństwa?
• Czy docelowy koszt i harmonogram są realne?

DR3Konstrukcja szczegółowa, przed zwolnieniem rysunków

• Podstawy obliczeń i analiz wytrzymałości, trwałości i cieplnych
• Tolerancje, łatwość montażu i wykonalność kształtu
• Dobór materiałów i części kupowanych oraz ich dostępność
• Zgodność BOM z rysunkami; uwzględnienie wcześniejszych awarii

DR4Ocena prototypu

• Czy wyniki osiągają cele i z jakim zapasem?
• Czy warunki badań odpowiadają rzeczywistemu użytkowaniu?
• Czy przyczyny usterek są znane, a poprawki naniesione na rysunki?
• Trudności przy budowie prototypu

DR5–DR6Przed produkcją seryjną i na jej starcie

• Zdolność procesu, metody kontroli, przyrządy, uchwyty i wyposażenie
• Instrukcje stanowiskowe i szkolenie operatorów
• Gotowość produkcyjna dostawców i kontrola pierwszej sztuki
• Trendy wczesnych wad i sygnały z rynku

Opracowanie MONOSCOPE na podstawie materiałów J-Net21, Skillnote i Koto Online (po japońsku). Dopisanie własnych, wcześniejszych awarii zrobi z tej listy znacznie mocniejsze narzędzie.

Planowanie i koncepcja: wymagania i wybrane rozwiązanie

Przeglądy na etapie planowania i koncepcji odbywają się, zanim powstaną rysunki. Dotyczą tego, co zbudować i jak to osiągnąć. Główne pytania brzmią: czy wymagania klienta zostały poprawnie przełożone na cele rozwojowe i czy wybrane rozwiązanie jest technicznie wykonalne.

Na tym etapie łatwo przeoczyć wymagania prawne, normowe i bezpieczeństwa, a odkrycie ich później może wymusić zmianę podstawowej budowy wyrobu. Zalecamy spisanie mających zastosowanie przepisów i norm już na etapie koncepcji. Szczególnie cenny jest tu głos sprzedaży i zapewnienia jakości.

Przed zwolnieniem rysunków: czy da się to wykonać i czy zadziała?

Przegląd przed zwolnieniem rysunków zwykle przynosi najwięcej uwag. Sprawdź, czy obliczenia wytrzymałości i trwałości oraz wyniki CAE dają wystarczający zapas względem celów i czy przyjęte założenia są poprawne.

Od strony produkcji sprawdź:

• Czy kształt da się wykonać?
• Czy detal da się zmontować?
• Czy tolerancje są właściwe zarówno dla funkcji, jak i dla kosztu obróbki?

Uwagi są trafniejsze, gdy recenzenci wiedzą, kiedy stosować tolerancje wymiarowe, a kiedy tolerancje geometryczne.

Obok rysunków sprawdź też strukturę wyrobu (BOM). Jeśli numery części lub ilości w konstrukcyjnym BOM nie zgadzają się z rysunkami, błędy przejdą do technologicznego BOM. Pamiętaj o podziale na EBOM i MBOM i sprawdź, czy wszystkie dane przekazywane na produkcję są spójne.

Ocena prototypu: pytaj o wyniki i o warunki

Podczas przeglądu prototypu sprawdź nie tylko, czy wyniki osiągnęły cele, ale też czy warunki badań odpowiadają rzeczywistemu użytkowaniu wyrobu. Jeśli temperatura, drgania lub liczba cykli były zbyt łagodne, pozytywny wynik niewiele znaczy.

Omów po kolei każdą usterkę z budowy prototypu: czy przyczyna jest znana i czy poprawka trafiła na rysunki lub do specyfikacji. Zapytaj też zespół, który budował prototypy, które miejsca trudno było zmontować i które wymiary wykazywały duży rozrzut.

Przed produkcją seryjną: czy proces zapewni powtarzalność?

Przed produkcją seryjną punkt ciężkości przesuwa się z wyrobu na proces. Główne tematy to:

• gotowość wyposażenia, przyrządów i uchwytów,
• zdolność procesu,
• metody kontroli,
• instrukcje stanowiskowe i szkolenia,
• gotowość dostawców części kupowanych.

Duża część tych przygotowań pokrywa się z pracą inżynierii produkcji.

Po uruchomieniu produkcji, w okresie wzmożonego nadzoru, który japońskie zakłady nazywają shoki ryūdō (初期流動), sprawdza się trendy wczesnych wad i sygnały z rynku, a po ustąpieniu problemów przechodzi do normalnego nadzoru. Kryteria wyjścia z tego okresu ustal z góry, inaczej szczególny nadzór ciągnie się bez końca.

Kto uczestniczy w przeglądzie projektu i co sprawdza

Skład uczestników ma duży wpływ na jakość DR. J-Net21 opisuje układ, w którym uczestniczą kierownicy sprzedaży, konstrukcji, produkcji, inżynierii produkcji, kontroli jakości i zaopatrzenia, a przy wysokim ryzyku technicznym dołącza najwyższe kierownictwo.

Ważne, aby każdy wiedział, co sprawdzić ze swojej perspektywy, a nie siedział na sali tylko dlatego, że dostał zaproszenie. Role wyglądają tak:

Rysunek 5: Role w przeglądzie projektu

Podział na tych, którzy prowadzą, prezentują i oceniają, porządkuje odpowiedzialność.

Przewodniczący

ProwadziPrzedstawia cel i kryteria, pilnuje toku dyskusji i doprowadza do decyzji w czasie. Najlepiej, by jego ocena była niezależna od interesów zespołu konstrukcyjnego.

Protokolant

ProwadziZapisuje każdą uwagę, potwierdza osobę odpowiedzialną i termin oraz śledzi działania.

Konstruktor

PrezentujeNajpierw przedstawia zmiany i obawy. Na uwagi odpowiada argumentami i doprecyzowuje problem, zamiast się spierać.

Zapewnienie jakości

OceniaSprawdza, czy uwzględniono wcześniejsze awarie i reklamacje oraz czy warunki badań i kryteria oceny są właściwe.

Inżynieria produkcji i produkcja

OceniaSprawdza, czy detal da się wykonać i zmontować oraz produkować powtarzalnie przy dostępnej zdolności procesu, wyposażeniu i przyrządach.

Zakupy i sprzedaż

OceniaZakupy oceniają dostępność i koszt materiałów. Sprzedaż wnosi wymagania klienta i wiedzę o rzeczywistym użytkowaniu.

Opracowanie MONOSCOPE na podstawie materiałów J-Net21 i Skillnote (po japońsku). W zależności od projektu dołącz ekspertów od materiałów, elektryki lub oprogramowania albo kierownictwo.

Dział zapewnienia jakości często pełni rolę sekretariatu, który prowadzi cały proces DR, łącznie z przeglądami przed produkcją seryjną.

W wielu firmach przeglądowi przewodniczy kierownik działu konstrukcyjnego, ale presja harmonogramu i budżetu łatwo wtedy łagodzi decyzję. W ważnych projektach przewodniczyć może kierownik z zapewnienia jakości lub innego działu. Osoba stojąca o krok od konstrukcji zachowuje niezależność oceny.

Czym jest DRBFM?

Przeglądy projektu często tracą ostrość, bo próbują poświęcić tyle samo uwagi wszystkiemu. Odpowiedzią na ten problem jest DRBFM (Design Review Based on Failure Mode), metoda wywodząca się z Toyota Motor Corporation. Usystematyzował ją Tatsuhiko Yoshimura, który pracował w Toyocie, a także był profesorem na Uniwersytecie Kiusiu.

DRBFM wychodzi z założenia, że problemy pojawiają się zwykle wtedy, gdy zmienia się sprawdzony projekt. Zespół spisuje, co zmieniło się w stosunku do istniejącej konstrukcji, i skupia dyskusję na obawach, jakie te zmiany budzą.

Metoda dawno wyszła poza Japonię. SAE International wydało w marcu 2013 r. dokument SAE J2886 „Design Review Based on Failure Modes (DRBFM)” (aktualne wydanie: kwiecień 2023), a AIAG we wrześniu 2014 r. przewodnik referencyjny DRBFM, CQI-24. Klient może jednak opierać się na własnej, wewnętrznej procedurze, dlatego gdy prosi o DRBFM, zapytaj, czy chodzi o jego standard, czy o któryś z tych dokumentów.

Zmiana i zmiana warunków (henkōten i henkaten)

Japońskie materiały o DRBFM rozróżniają dwa rodzaje zmian. Henkōten (変更点) to zmiany wprowadzone celowo. Henkaten (変化点) to zmiany warunków lub otoczenia, które zaszły bez niczyjego zamiaru. Słowo henkaten może być znane z zarządzania zmianami na linii produkcyjnej (henkaten kanri). W DRBFM trzeba wypisać oba rodzaje, jak pokazuje rysunek 6.

Rysunek 6: Cztery perspektywy wyszukiwania zmian

Wypisz nie tylko to, co zmieniłeś, ale też to, co zmieniło się wokół konstrukcji.

Zmiany konstrukcyjneKształt, wymiary, budowa i wszystko inne, co konstruktor zmienił celowo, łącznie ze zmianami na prośbę innych konstruktorów.

Zmiany zastosowania i otoczeniaRegion, temperatura, obciążenie lub sposób użytkowania. Konstruktor powinien sprawdzić, jak klienci naprawdę używają wyrobu.

Zmiany materiałoweGatunek materiału, obróbka powierzchniowa, specyfikacja części kupowanych lub zmiana dostawcy.

Zmiany procesu wytwarzaniaMetoda obróbki, wyposażenie, zakład lub proces u dostawcy: każda zmiana sposobu wykonania detalu.

Zmiana (henkōten) = to, co zmieniono celowo / Zmiana warunków (henkaten) = warunki lub otoczenie, które zmieniły się bez zamiaru. Oba rodzaje ujawnia porównanie z istniejącym wyrobem.

Opracowanie MONOSCOPE na podstawie artykułu Nikkei xTECH o czterech perspektywach zarządzania zmianami w DRBFM w stylu Toyoty (po japońsku).

GD3: Good Design, Good Discussion, Good Dissection

DRBFM opiera się na trzech zasadach, nazywanych GD3: Good Design (dobry projekt), Good Discussion (dobra dyskusja) i Good Dissection (dobra analiza rozbiórkowa). „Dissection” oznacza tu rozebranie elementów po badaniach i ich dokładne obejrzenie.

W praktyce oznacza to trzy rzeczy: zmiany powinny być niewielkie i ograniczone do konkretnych miejsc, zaangażowane osoby omawiają każdą zmianę konkretnie, a części po badaniach ogląda się starannie, szukając słabych punktów.

Ten sposób myślenia można przenieść do zwykłego DR, umieszczając na początku materiałów listę zmian i zmian warunków. Gdy recenzenci od razu widzą, czym projekt różni się od istniejącego wyrobu, poświęcają czas tam, gdzie dyskusja jest naprawdę potrzebna.

DRBFM a FMEA

Jak wskazuje nazwa, DRBFM wnosi do przeglądu projektu myślenie w kategoriach rodzajów wad, dlatego często porównuje się ją z FMEA (analizą przyczyn i skutków wad). Zasadnicza różnica to zakres: DRBFM ogranicza dyskusję do zmian i tego, na co one wpływają.

	FMEA	DRBFM
Zakres	Kompleksowa identyfikacja rodzajów wad w całym projekcie lub procesie	Tylko zmiany względem sprawdzonego projektu i obszary, na które wpływają
Najlepiej sprawdza się przy	Nowych konstrukcjach i nowych rozwiązaniach	Konstrukcjach przejmowanych z wcześniejszych wyrobów, z konkretnymi zmianami
Główny wynik	Systematyczna analiza rodzajów wad, ich skutków i działań	Uzgodnione na przeglądzie obawy dla każdej zmiany, działania konstrukcyjne i sposób ich weryfikacji
Wzajemna relacja	Istniejąca FMEA to przydatne dane wejściowe do oceny, jak daleko sięga zmiana. AIAG opisuje DRBFM jako metodę skupioną na zmianach technicznych po powstaniu projektu bazowego, a DRBFM nie wymaga FMEA. SAE J2886 stwierdza, że DRBFM nie ma zastępować FMEA. W systemie AIAG DRBFM (CQI-24) to dokument odrębny od podręcznika FMEA AIAG & VDA.

Praktyczny podział, który ogranicza nakład pracy: FMEA do dokładnego objęcia nowych rozwiązań, DRBFM do skupienia się na zmianach w konstrukcjach przejmowanych. Jeśli klient wymaga obu dokumentów, zapytaj, jak mają być ze sobą powiązane.

Przykład DRBFM: wspornik stalowy zmieniony na tworzywo (fikcyjny)

Dla każdej zmiany arkusz DRBFM opisuje, jaka jest obawa, w jakich warunkach może się ona ujawnić, jak wpłynie na klienta i jakie działanie konstrukcyjne ją usunie.

Konstruktor wypełnia arkusz jako pierwszy. W dniu przeglądu recenzenci z innych działów dopisują obawy i przyczyny, które konstruktor pominął, a zespół uzgadnia działania konstrukcyjne i sposób ich weryfikacji.

Tak mógłby wyglądać arkusz dla zmiany wspornika stalowego na wspornik z tworzywa:

Kolumna	Przykładowy wpis
Zmiana / zmiana warunków	Materiał wspornika mocowanego w pobliżu silnika zmieniony z blachy stalowej walcowanej na zimno (JIS SPCC, gatunek zbliżony do DC01 wg PN-EN 10130) na poliamid wzmocniony 30% włókna szklanego (PA66-GF30) w celu obniżenia masy
Obawa (rodzaj wady)	(1) Połączenie śrubowe się luzuje. (2) Otwory montażowe się przesuwają i detalu nie da się zamontować.
Kiedy może wystąpić? (przyczyna)	(1) W strefie stale nagrzanej siła zacisku działa na tworzywo bez przerwy; tworzywo powoli się odkształca (pełzanie) i siła zacisku spada. (2) W wilgotnym otoczeniu tworzywo chłonie wodę i zmienia wymiary.
Skutek dla klienta	Hałas i drgania. W najgorszym przypadku odpadnięcie detalu.
Działanie konstrukcyjne usuwające obawę	Metalowe tuleje osadzone w miejscach połączeń śrubowych, aby siłę zacisku przenosił metal. Otwory montażowe jako podłużne, z uwzględnieniem rozszerzalności cieplnej i zmian wymiarów po nasiąknięciu.
Ocena i weryfikacja	Badanie utrzymania siły zacisku po ekspozycji w wysokiej temperaturze; pomiar wymiarów po ekspozycji w wysokiej temperaturze i wilgotności; badanie drganiowe na rzeczywistym urządzeniu
Odpowiedzialny i termin	Konstruktor (badania: inżynier badań). Wyniki do następnego DR.

Najważniejsza jest kolumna „Kiedy może wystąpić?” i musi być konkretna. Wpis „niewystarczająca wytrzymałość” do niczego nie prowadzi. „Gdy siła zacisku działa stale w strefie podwyższonej temperatury” nazywa warunek, co od razu ułatwia też wybór metody badania.

Nawet gdy zmienia się tylko materiał, oceniaj go razem z otoczeniem, w którym będzie pracował, np. temperaturą i wilgotnością. Ogranicza to ryzyko przeoczenia obaw.

Wzór arkusza DRBFM: kolumny i co w nich wpisać

Ten układ możesz przyjąć jako punkt wyjścia, gdy klient nie przekazał własnego formularza. Jeśli klient ma swój formularz DRBFM, używaj jego, bo nazwy i kolejność kolumn różnią się między firmami. Wzór rozwija kolumny z powyższego przykładu o numer pozycji oraz wynik i status.

Kolumna	Co wpisać	Typowy słaby wpis
Nr	Jeden wiersz na jedną obawę, aby każdą dało się śledzić do zamknięcia	Kilka obaw połączonych w jednym wierszu
Zmiana / zmiana warunków	Co zmieniło się względem istniejącej konstrukcji: projekt, materiał, proces lub zastosowanie i otoczenie, oraz dlaczego	„Drobna zmiana” bez porównania z istniejącym detalem
Obawa (rodzaj wady)	Co może pójść nie tak z detalem z powodu tej zmiany	„Brak obaw” bez uzasadnienia
Kiedy może wystąpić? (przyczyna)	Konkretne warunki: temperatura, wilgotność, obciążenie, czas, sposób użytkowania lub montażu	„Niewystarczająca wytrzymałość” bez warunków
Skutek dla klienta	Co odczuje użytkownik końcowy lub kolejny montujący	Skutek opisany tylko dla samego detalu
Działanie konstrukcyjne	Zmiana konstrukcji, która usuwa lub ogranicza obawę	„Zwrócimy uwagę” albo „będziemy kontrolować” zamiast działania konstrukcyjnego
Ocena i weryfikacja	Badanie lub analiza, która dowodzi skuteczności działania, wraz z warunkami	Warunki badań łagodniejsze niż rzeczywiste użytkowanie
Odpowiedzialny i termin	Jedna wskazana osoba i data, często następny DR	Nazwa działu zamiast osoby; brak daty
Wynik i status	Wynik badania, ocena i data zamknięcia pozycji	Puste pole po spotkaniu

Dlaczego przegląd projektu staje się formalnością i jak temu zapobiec

Nawet w firmach z procedurą DR słychać skargi: „Spotkania się odbywają, ale nic nie wykrywają” albo „Uwagi padają, ale nikt ich nie wdraża”. J-Net21 również ostrzega przed sprowadzeniem DR do rytuału. Japończycy nazywają to keigaika (形骸化): proces trwa w formie, ale stracił treść. Ma to rozpoznawalne objawy, a prześledzenie każdego z nich do przyczyny wskazuje sposób naprawy.

Rysunek 7: Gdy DR staje się formalnością – objawy, przyczyny, rozwiązania

Większość objawów wynika z pominiętych kroków przed spotkaniem i po nim.

Typowy objaw

Główna przyczyna

Rozwiązanie

Spotkanie to tylko prezentacja

Materiały rozdane w dniu spotkania; recenzenci ich nie czytali

Wysyłać kilka dni wcześniej, ze zmianami i obawami na początku

Uwagi są przypadkowe i zgłaszane bez przygotowania

Brak kryteriów zatwierdzenia; akceptowane są uwagi bez uzasadnienia

Udostępnić kryteria z góry; wymagać uzasadnienia każdej uwagi

Wygrywa harmonogram; każdy przegląd kończy się zatwierdzeniem

Celem stało się samo odbycie spotkania; przewodniczy ktoś z konstrukcji

Uznać zatwierdzenie warunkowe i ponowny przegląd za formalne wyniki; niezależny przewodniczący

Uwagi nigdy nie są wdrażane

Brak osób odpowiedzialnych i terminów; nikt nie sprawdza zamknięcia

Osoby i terminy w rejestrze uwag; zamknięcie potwierdza osoba trzecia

Na każdym przeglądzie padają te same uwagi

Uwagi zostają w jednym projekcie i nie trafiają do wytycznych

Dopisać je do list kontrolnych i wytycznych konstrukcyjnych (yokoten)

Konstruktorzy się bronią i ukrywają informacje

DR stał się miejscem szukania winnych

Wymagać konstruktywnych uwag z propozycją poprawy

Opracowanie MONOSCOPE na podstawie materiałów J-Net21, Koto Online i Skillnote (po japońsku).

Celem stało się samo odbycie spotkania

U źródła leży to, że samo przeprowadzenie DR stało się celem. Jeśli harmonogram wyznacza tylko datę przeglądu, a nikt nie wie, co spotkanie ma rozstrzygnąć, zamienia się ono w prezentację, a werdykt zawsze brzmi „zatwierdzone”.

Pierwszy krok naprawczy to uznanie zatwierdzenia warunkowego i ponownego przeglądu za normalne wyniki, a nie porażkę. Jeśli harmonogram z góry przewiduje możliwość ponownego przeglądu, nie ma powodu łagodzić decyzji.

Uwagi bez uzasadnienia

Koto Online wymienia trzy powody, dla których przeglądy projektu stają się formalnością:

• uwagi rzucane bez przygotowania,
• recenzenci przychodzący bez przeczytania materiałów,
• niespójne zasady.

Gdy przypadkowych uwag jest dużo, konstruktorzy tracą czas na odpowiadanie na każdą z nich, a te naprawdę ważne giną w tłumie.

Wprowadź zasadę, że każda uwaga ma uzasadnienie: wcześniejszą usterkę, obliczenia lub wyniki badań. Obawę, której nie da się poprzeć na miejscu, traktuj jako otwarty temat do sprawdzenia. Ustal, kto co sprawdzi i do kiedy, a dyskusja może toczyć się dalej.

Przegląd stał się miejscem szukania winnych

Gdy DR służy wytykaniu błędów konstruktorowi, konstruktorzy przestają wpisywać swoje obawy do materiałów. To najgroźniejszy stan przeglądu: przegląd, na którym nie pojawiają się żadne obawy, sam pozbawia się szansy na wykrycie problemów.

Skillnote również podkreśla, że uwagi mają być konstruktywne i zawierać propozycje poprawy, a nie tylko krytykę. Przewodniczący może zmienić atmosferę, doceniając konstruktorów, którzy sami zgłaszają obawy, i prosząc recenzentów, by do każdej uwagi dołączali alternatywę lub sposób weryfikacji.

Zapisy nie są wykorzystywane w kolejnych projektach

Uwagi i działania zapisane podczas DR to cenna wiedza na kolejny projekt. J-Net21 również zaleca zapisywanie i porządkowanie wyników DR oraz wykorzystywanie ich przy rozwoju następnych wyrobów.

Nie odkładaj rejestru uwag do archiwum razem z wyrobem. Pogrupuj uwagi według kategorii, powtarzające się dopisz do list kontrolnych i wytycznych konstrukcyjnych, a przynajmniej raz w roku przejrzyj sam proces DR. W ten sposób proces będzie się stopniowo poprawiał.

Pytania do japońskiego klienta

Gdy japoński producent lub dostawca Tier 1 prosi o DRBFM albo zaprasza na DR, uzyskaj odpowiedzi na te pytania, zanim zaczniesz wypełniać arkusz:

• Które zmiany w tym projekcie wymagają DRBFM: konstrukcyjne, materiałowe, procesowe, zmiana zakładu czy zmiana poddostawcy?
• Czy obowiązuje Wasz formularz DRBFM i w jakim języku mamy go wypełnić (po angielsku, po japońsku)?
• Na czym się opieracie: na wewnętrznej procedurze, SAE J2886 czy AIAG CQI-24?
• Czy potrzebna jest też aktualizacja DFMEA lub PFMEA i jak ma być powiązana z DRBFM?
• Kto z Waszej strony weźmie udział w przeglądzie i czy mają dołączyć nasi inżynierowie produkcji i jakości?
• Na ile dni przed spotkaniem potrzebujecie arkusza i w jakiej formie prześlecie uwagi?
• Co oznacza wynik pozytywny: czy dopuszczalne są otwarte pozycje z uzgodnionym terminem?
• Jakich badań i warunków badań oczekujecie przy weryfikacji i czy potrzebujecie surowych danych?
• Czy ta zmiana wymaga również formalnego zgłoszenia lub zatwierdzenia zmiany po Waszej stronie (np. jako zmiana 4M) i w jakiej kolejności?

Lista kontrolna przed przeglądem

• Cel przeglądu i kryteria zatwierdzenia spisane
• Lista zmian i zmian warunków (konstrukcja, materiał, proces, zastosowanie i otoczenie) na początku materiałów
• Każda zmiana porównana z istniejącą, sprawdzoną konstrukcją
• Konkretne warunki w każdym wpisie „Kiedy może wystąpić?”
• Do każdej obawy działanie konstrukcyjne, a nie tylko kontrola
• Warunki badań odpowiadające rzeczywistemu użytkowaniu
• Materiały wysłane kilka dni przed spotkaniem
• Zaproszeni recenzenci, którzy znają zmieniany obszar
• Gotowy rejestr uwag z kolumnami na osobę odpowiedzialną i termin

Ograniczenia tego poradnika

• Praktyka bywa różna. Liczba etapów przeglądu, ich nazwy, formularz DRBFM i kryteria zatwierdzenia zależą od firmy, branży i klienta. Wymagania klienta mają pierwszeństwo.
• To nie jest streszczenie SAE J2886 ani AIAG CQI-24. Nie analizowaliśmy pełnej treści tych dokumentów. Jeśli klient wskazuje jeden z nich, pracuj na jego podstawie.
• Przykład arkusza jest fikcyjny. Materiały, przyczyny i badania pokazują, jak wypełniać kolumny. Nie są to wytyczne konstrukcyjne dla rzeczywistego wspornika z tworzywa, a odpowiedniość SPCC i DC01 jest przybliżona – potwierdź ją u dostawcy materiału.
• Decyzje dotyczące bezpieczeństwa i przepisów należą do odpowiedzialnych osób. DR może wskazać, które przepisy i normy mają zastosowanie, ale o zgodności z nimi, w tym z przepisami BHP, decydują Wasze działy techniczne, służba BHP i dział prawny zgodnie z przepisami właściwymi dla wyrobu.

FAQ

Co oznacza skrót DRBFM?

DRBFM to Design Review Based on Failure Mode, czyli przegląd projektu oparty na rodzajach wad. To metoda wywodząca się z Toyoty, która skupia dyskusję na zmianach względem sprawdzonego projektu. SAE opisuje ją w dokumencie J2886, a AIAG wydaje przewodnik referencyjny DRBFM, CQI-24.

Czym DRBFM różni się od FMEA?

FMEA identyfikuje rodzaje wad kompleksowo, a DRBFM ogranicza dyskusję do zmian względem istniejącej konstrukcji i obszarów, na które wpływają. Praktyczny podział to FMEA dla nowych rozwiązań i DRBFM dla zmian w konstrukcjach przejmowanych. Istniejąca FMEA pomaga ocenić, jak daleko sięga zmiana.

Ile przeglądów projektu potrzeba w jednym projekcie?

Podstawą jest przegląd na każdej bramce etapu; często spotyka się sześć etapów od planowania do początkowego okresu produkcji seryjnej. W małym projekcie zacznij od trzech obowiązkowych przeglądów: przed rozpoczęciem konstrukcji, przed zwolnieniem rysunków i przed produkcją seryjną. Kolejne dodawaj tylko w projektach z dużą ilością nowych rozwiązań.

Czy ISO 9001 wymaga przeglądów projektu?

Tak. Punkt 8.3.4 normy ISO 9001 wymaga przeglądów, weryfikacji i walidacji podczas projektowania i rozwoju, działań wobec wykrytych problemów oraz zapisów z tych działań. Te trzy czynności można prowadzić oddzielnie lub łącznie, a sprawdzanie wyników weryfikacji podczas DR jest częstą praktyką.

Kto powinien przewodniczyć przeglądowi projektu?

Najlepiej osoba stojąca o krok od konstrukcji. W wielu firmach przewodniczy kierownik konstrukcji, ale presja harmonogramu i budżetu łatwo wtedy łagodzi decyzję. W ważnych projektach kierownik z zapewnienia jakości lub innego działu zapewnia niezależność oceny.

Źródła

• Definicja przeglądu projektu: JIS Z 8115:2019, słownik terminów niezawodności, hasło 192-12-09 „przegląd projektu” (po japońsku)
• Terminy, uczestnicy i zastrzeżenia DR: J-Net21 (SMRJ), przegląd projektu w procesie rozwoju wyrobu (po japońsku)
• Wymagania ISO 9001, pkt 8.3.4: pdcatovision.com, wymagania dotyczące przeglądu projektowania i rozwoju (po japońsku)
• DR na poszczególnych etapach i sposób prowadzenia: Skillnote, czym jest przegląd projektu (DR) (po japońsku)
• Prowadzenie DR i przyczyny formalizmu: Koto Online, czym jest przegląd projektu (po japońsku)
• DRBFM – omówienie: Toyota Enterprise, szkolenie DRBFM (po japońsku); Wikipedia, „Design review based on failure mode” (po angielsku)
• Cztery perspektywy zmian: Nikkei xTECH, cztery perspektywy zarządzania zmianami w DRBFM w stylu Toyoty (po japońsku)
• SAE J2886: SAE International, J2886_202304 Design Review Based on Failure Modes (DRBFM)
• AIAG CQI-24: AIAG, CQI-24 DRBFM Reference Guide
• SPCC i DC01: U. S. Steel Košice, tabela gatunków stali do tłoczenia (EN 10130 i JIS G 3141, po angielsku)