Comment effectuer une analyse des modes de défaillance, des effets & et de la criticité (AMDEC)

L’hypothèse de base lorsqu’on effectue une AMDEC au lieu d’une AMDE est le désir d’avoir une détermination des risques plus quantitative. L’AMDE utilise une équipe plus multifonctionnelle utilisant des directives pour fixer la gravité et l’occurrence. L’AMDEC est réalisée en remplissant d’abord une feuille de travail du processus AMDE, puis en remplissant la feuille de travail de criticité AMDEC.

Les étapes générales du développement de l’AMDEC sont les suivantes :

• Portion AMDE (voir notre page AMDE pour plus de détails)
  • Définir le système
  • Définir les règles de base et les hypothèses pour aider à conduire la conception
  • Construire le système. Diagrammes limites et diagrammes de paramètres
  • Identifier les modes de défaillance
  • Analyser les effets des défaillances
  • Déterminer les causes des modes de défaillance
  • Retourner les résultats dans le processus de conception. processus de conception
• Portion AMDEC
  • Transfert de l’information de l’AMDE à l’AMDEC
  • Classification des effets de défaillance par gravité (passage à la gravité AMDEC)
  • Réalisation de calculs de criticité
  • Ranger la criticité des modes de défaillance et déterminer les éléments à plus haut risque
  • Prendre des mesures d’atténuation et documenter le risque restant avec une justification
  • Suivre la mise en œuvre/effet des mesures correctives.suivi de la mise en œuvre/de l’efficacité des actions correctives

L’AMDEC peut souvent prendre du temps et, par conséquent, les ressources disponibles et l’intérêt de l’équipe peuvent être un problème à mesure que le processus se poursuit. Quality-One a développé le processus AMDEC ci-dessous pour utiliser efficacement les ressources d’ingénierie et s’assurer que l’AMDEC a été développée de manière approfondie. L’approche de Quality-One est la suivante:

Étape 1 : Effectuer l’AMDE

L’AMDE est un bon point de départ pour l’AMDEC. L’AMDE permet des apports qualitatifs, et donc créatifs, d’une équipe d’ingénieurs pluridisciplinaire. L’AMDE fournit les premiers apports en matière de changement de conception et peut faire démarrer le processus d’atténuation des risques. Les informations de l’AMDE sont transférées dans la feuille de travail sur la criticité de l’AMDEC. Les données transférées de la feuille de travail AMDE comprendront :

• Numéro d’identification de l’élément
• Élément / Fonction
• Fonction détaillée et / ou exigences
• Modes et causes de défaillance avec mécanismes de défaillance
• Phase de la mission ou mode opérationnel (spécifique au DoD), souvent lié aux effets de la défaillance

Étape 2 : Déterminer le niveau de gravité

Puis, attribuer le niveau de gravité de chaque effet de défaillance. Il existe différents tableaux de gravité parmi lesquels vous pouvez choisir. Celui qui suit est utilisé dans le domaine médical et dans certaines activités aérospatiales. Les descriptions réelles peuvent être modifiées pour s’adapter à la conception de tout produit ou processus. Il existe généralement quatre classifications de niveau de gravité comme suit :

• Catastrophique : Pourrait entraîner la mort, une invalidité totale permanente, une perte supérieure à 1M$, ou des dommages environnementaux graves irréversibles qui violent la loi ou la réglementation
• Major/High Impact : Invalidité partielle permanente, blessures ou maladies professionnelles entraînant l’hospitalisation de 3 personnes ou plus, perte supérieure à 200K$ mais inférieure à 1M$, ou dommages environnementaux réversibles entraînant une violation de la loi ou du règlement
• Impact mineur : Pourrait entraîner une blessure ou une maladie professionnelle entraînant une ou plusieurs journées de travail perdues, une perte dépassant 10K$ mais inférieure à 200K$, ou des dommages environnementaux atténuables sans violation de la loi ou du règlement où les activités de restauration peuvent être accomplies
• Faible impact : Entraîne une blessure ou une maladie mineure n’entraînant pas de journée de travail perdue, une perte supérieure à 2K$ mais inférieure à 10K$, ou des dommages environnementaux minimes

Étape 3 : Probabilité d’effet de la défaillance

Dans certaines applications de l’AMDEC, une valeur Bêta est attribuée à la probabilité d’effet de la défaillance. L’analyste AMDEC peut également utiliser le jugement d’ingénierie pour déterminer la valeur Bêta. La valeur Bêta / Probabilité d’effet est placée dans la feuille de travail de criticité AMDEC où :

• Perte réelle / 1,00
• Perte probable / >0,10 à <1.00
• Perte possible / >0 à =0,10
• Aucun effet / 0

Un rapport de mode de défaillance est élaboré en attribuant une proportion du mode de défaillance à chaque cause. Le cumul des valeurs de toutes les causes est égal à 1,00.

Étape 4 : Probabilité d’occurrence (quantitative)

Assigner des valeurs de probabilité pour chaque mode de défaillance, en se référant à la source de données sélectionnée. Les données de probabilité et de taux de défaillance peuvent être trouvées à partir de plusieurs sources :

• Le manuel 217 est référencé mais toute source de données de taux de défaillance peut être utilisée
• Bases de données du RAC, Concordia, etc.

Si la probabilité du mode de défaillance est listée (approche fonctionnelle), plusieurs colonnes de la feuille de travail de criticité AMDEC peuvent être sautées. La criticité (Cr) peut être calculée directement. Lorsque les taux de défaillance pour les modes de défaillance et les composants contributeurs sont souhaités, des taux de défaillance détaillés pour chaque composant sont attribués.

Puis, nous devons attribuer le taux de défaillance du composant (lambda). Les taux de défaillance pour chaque composant sont sélectionnés dans le document source des taux de défaillance. Lorsqu’il n’y a pas de taux de défaillance disponible, les valeurs qualitatives de l’AMDE sont utilisées. L’AMDE peut également être une méthode alternative sur des conceptions nouvelles ou innovantes.

Le temps de fonctionnement (t) représente le temps ou les cycles que l’article ou le composant devra vivre. Ceci est lié aux exigences du cycle de service prévu.

Étape 5 : Calculer et tracer la criticité

En AMDEC, la criticité est calculée de deux façons :

• La Criticité modale (chaque mode de défaillance toutes causes confondues) = Cm
• La Criticité de l’élément (tous les modes de défaillance résumés) = Cr

Les formules de chacune ne sont pas fournies dans cette explication mais l’essentiel des éléments du calcul est le suivant :

• Cm = Le produit des éléments suivants :
  • Taux de défaillance de la pièce (lambda)
  • Taux de défaillance de l’effet (bêta)
  • Ratio du mode de défaillance (alpha)
  • Temps de fonctionnement (unités de temps ou cycles)
• Cr = La somme de tous les Cm

Étape 6 : Retour d’information sur la conception et atténuation des risques

L’atténuation des risques est une discipline nécessaire pour réduire les défaillances possibles. Le risque identifié dans la matrice de criticité est le substitut de la défaillance et doit être traité dans le même contexte qu’un échec de test ou un composant ou un article retourné par le client. L’AMDEC exige un changement des niveaux de risque / criticité après atténuation. Une stratégie de détection des défauts / défaillances, proportionnelle au niveau de risque, peut être requise. La stratégie de gestion des risques acceptable comprend les éléments suivants :

• Les actions d’atténuation dirigées vers les combinaisons de gravité et de probabilité les plus élevées
• Tout risque pour lequel l’atténuation n’a pas réussi est un candidat pour la vérification des erreurs ou le contrôle de la qualité, protéger le client / consommateur de la défaillance potentielle
  • Les méthodes de détection sont choisies pour les modes de défaillance d’abord et si possible les causes individuelles qui ne permettent pas l’expédition ou l’acceptation
• Des journaux d’action et des « registres de risques » avec l’historique des révisions sont conservés pour le suivi et la fermeture de chaque risque indésirable

Autres exemples de stratégies d’atténuation AMDEC à considérer :

• Changement de conception. Prendre une nouvelle direction sur la technologie de conception, changer les composants et/ou revoir les cycles de service pour le déclassement.
• Sélection d’un composant avec un lambda (taux de défaillance) inférieur. Cela peut être coûteux à moins d’être identifié tôt dans le développement du produit.
• Dondance physique du composant. Cette option place le composant redondant dans une configuration parallèle. Les deux doivent tomber en panne simultanément pour que le mode de défaillance se produise. Si un problème de sécurité existe, cette option peut exiger des composants non identiques.
• Dondance logicielle. L’ajout d’un circuit de détection qui peut changer l’état du produit. Cette option réduit souvent la gravité de l’événement en protégeant les composants par des changements de cycle de service et en réduisant les contraintes d’entrée.
• Système d’avertissement. Une affichette et / ou un buzzer / une lumière. Cela nécessite une action de la part d’un opérateur ou d’un analyste pour éviter une défaillance ou l’effet de la défaillance.
• Détection et élimination de la défaillance potentielle par des essais ou une inspection. L’efficacité de l’inspection doit correspondre au niveau de gravité et de criticité.

Étape 7 : effectuer une analyse de maintenabilité

L’analyse de maintenabilité examine les éléments à plus haut risque et détermine quels composants tomberont en panne le plus tôt. Le coût et la disponibilité des pièces sont également pris en compte. Cette analyse peut affecter l’emplacement des composants ou des articles lors de la phase de conception. La conception doit tenir compte de l’accès rapide lorsque la facilité d’entretien est requise plus fréquemment.

• Des panneaux d’accès, faciles à enlever, permettent l’entretien des composants et des articles identifiés. Cela peut limiter le temps d’arrêt des machines importantes.
• Une liste de pièces de rechange est généralement créée à partir de l’analyse de maintenabilité.