L’AMDE expliquée : Qu’est-ce que c’est et comment le mettre en œuvre?

L’AMDE est un outil analytique utilisé dans la phase de conception pour aider à atténuer les risques et les défaillances au cours des processus. Nous aborderons ci-dessous les principaux types d’AMDE et la manière de les mettre en œuvre dans vos processus de maintenance.

AMDE : qu’est-ce que c’est ?

L’analyse des modes de défaillance et de leurs effets (AMDE) est un processus étape par étape permettant d’anticiper les choses qui pourraient mal tourner pendant la phase de conception en identifiant toutes les défaillances possibles dans les processus de conception, de fabrication et d’assemblage. En d’autres termes, il s’agit d’une approche structurée visant à découvrir les façons dont un processus peut échouer (défaillances) et comment ces défaillances entraînent un gaspillage, des défauts ou des résultats dangereux (effets). Dans le cadre du processus d’analyse des causes profondes, l’AMDE vous aide à minimiser et à limiter ces défaillances.

• Modes de défaillance : les façons dont quelque chose pourrait échouer. Les défaillances font référence à toute erreur ou tout défaut dans un processus ou un produit qui affecte le client ou le résultat global. Ces erreurs peuvent être potentielles ou réelles.
• Analyse des effets : est le processus d’étude des conséquences des défaillances découvertes.

L’AMDE se décompose en deux catégories assez larges : l’AMDE de conception et l’AMDE de processus. Chacune de ces catégories aborde les défaillances dans deux scénarios différents.

Amécanisme de conception

Comme son nom l’indique, l’AMDE de conception examine les risques potentiels dans une conception nouvelle ou modifiée d’un produit ou d’un service. L’AMDE de conception attribue des classements de gravité ou de danger aux fonctions de conception, aux modes de défaillance et aux effets que ces défaillances pourraient avoir sur le client. Une fois que les modes de défaillance et les classements de gravité sont identifiés, les causes des défaillances sont recherchées et identifiées pour aider à établir les programmes de maintenance préventive. Par exemple, le classement des occurrences dans le processus AMDE Produit (dont nous parlerons plus tard) aide à déterminer les causes les plus probables, ce qui permet de prendre des mesures pour empêcher les défaillances de se produire. Alors, quand devriez-vous utiliser l’AMDE Produit ?

• Lorsqu’il y a une nouvelle conception avec de nouveaux processus ou un nouveau contenu
• Lorsqu’une conception actuelle a été modifiée, ce qui pourrait également inclure des changements provenant d’échecs passés
• Lorsqu’une conception actuelle est utilisée dans un nouvel environnement (pas de changement de conception physique)

L’AMDE de conception est formidable pour identifier les risques sur un programme le plus tôt possible et atténuer les défaillances de manière aussi proactive que possible.

AEMF de processus

L’AMDE de processus examine les défaillances potentielles ayant un impact sur la qualité du produit, la diminution de la fiabilité du processus, l’insatisfaction du client et la sécurité et les risques environnementaux dus à l’erreur humaine, aux matériaux et aux machines utilisés, aux facteurs environnementaux et plus encore. Une fois les défaillances potentielles identifiées, des degrés de gravité sont attribués à chacune d’entre elles. L’AMDE Process dissèque toutes les étapes d’un processus en cours et les analyse individuellement pour identifier les risques et les erreurs possibles. Utilisez l’AMDE des processus lorsque :

• De nouvelles technologies ou de nouveaux processus sont introduits
• Votre processus actuel a été modifié en raison de processus mis à jour ou d’une amélioration continue
• Votre processus actuel est utilisé dans un nouvel environnement ou un nouvel emplacement (aucun changement physique n’a été apporté au processus lui-même)

L’identification des risques des nouvelles technologies et des nouveaux processus aide à prévenir de manière proactive les défaillances par le biais d’un programme de maintenance préventive.

Quand utiliser l’AMDE

Il y a plusieurs cas ou circonstances où la réalisation d’une AMDE est une bonne idée pour s’assurer que le risque est atténué et que votre opération fonctionne sans heurts, en toute sécurité et à sa capacité maximale. La plupart des gens utilisent l’AMDE de conception et de processus lorsque :

• Un processus, un produit ou un service est nouveau et en cours de conception, ou un ancien produit ou service est en cours de reconception
• Un processus actuel est utilisé d’une nouvelle manière
• Vous vous préparez à développer des plans de contrôle pour un processus nouveau ou modifié
• Vous êtes sur le point de mettre en œuvre des objectifs d’amélioration d’un processus existant, produit ou service
• Vous examinez les défaillances d’un processus, d’un produit ou d’un service existant

C’est aussi une bonne idée de faire une AMDE périodiquement tout au long de la vie du processus. L’examen constant de la qualité et de la fiabilité garantit l’amélioration des processus, ce qui vous donne des résultats optimaux.

Les critères d’analyse de l’AMDE

Maintenant que vous savez ce qu’est l’AMDE, examinons trois critères utilisés pour analyser les modes de défaillance potentiels. L’AMDE utilise trois critères pour rechercher des problèmes potentiels : la gravité, l’occurrence et la détection.

1. Gravité : Le classement de la gravité vous aide à déterminer et à classer ce qui est le plus important pour votre opération. Des choses comme les normes de sécurité, l’environnement, le juridique, la cohérence de la production, le gaspillage et même la réputation endommagée peuvent être prises en compte. Lors de l’évaluation de la gravité, votre équipe classe la gravité d’une défaillance sur une échelle de 1 à 10, 1 correspondant à un « faible impact » et 10 à un « fort impact ». L’impact englobe le risque pour le client et/ou le processus de fabrication.
2. Occurrence : Le classement de l’occurrence montre la probabilité qu’une défaillance se produise pendant la durée de vie de votre processus, produit ou service. Votre équipe classe la probabilité d’occurrence sur une échelle de 1 à 10, 1 étant « peu probable » et 10 étant « inévitable ».
3. Détection : Quelle est votre probabilité de détecter un problème avant qu’il ne se produise ? Le classement de détection vous aide à quantifier la probabilité qu’une défaillance soit détectée rapidement et que des mesures soient prises pour éviter qu’elle ne se produise complètement. Votre équipe détermine le classement de détection sur une échelle de 1 à 10, 1 étant « très susceptible d’être détecté » et 10 étant « peu susceptible d’être détecté ».

Ces critères (et leurs numéros de classement) constituent l’équation permettant de calculer un numéro de priorité de risque (RPN) pour chaque mode de défaillance. Le calcul de l’IPR ressemble à ceci:

Passons en revue un exemple simple pour voir comment calculer l’IPR. Nous avons réalisé une AMDE pour une nouvelle machine à expresso pour notre café. La direction et le personnel ont déterminé que si la machine à expresso tombait en panne, cela aurait un impact considérable sur l’activité en ne produisant pas de café, ce qui entraînerait une perte de ventes, des clients en colère et finalement une perte d’activité due à ces clients en colère.

Ils attribuent à la machine à expresso une cote de gravité de 10. L’équipe décide que la fréquence à laquelle une défaillance pourrait se produire sur la machine à espresso est assez faible, ils ont donc classé le facteur d’occurrence à 4. Enfin, l’équipe détermine qu’en nettoyant et en entretenant correctement la machine à espresso chaque jour et en écoutant les bruits anormaux ou en surveillant la qualité de la production, ils peuvent détecter une défaillance potentielle assez facilement. Ils classent la partie détection de l’équation comme un 2. Cela donne un IPR de 80 (10 (s) x 4 (o) x 2 (d) = 80).

Dans la plupart des cas, la gravité ne peut pas être réduite, alors concentrez-vous sur la diminution de l’occurrence et l’augmentation de la détection. Il peut être tentant de se concentrer uniquement sur les scores d’IPR élevés, mais assurez-vous de traiter tout ce qui a un score de gravité élevé, quel que soit l’IPR total. Par exemple, vous pourriez avoir une équation comme celle-ci :

10 (s) x 2 (o) x 2 (d) = 40

Même si l’IPR global est assez faible, la gravité est au maximum et doit être évaluée.

Processus AMDE

Le processus AMDE est mené de manière progressive car chaque étape s’appuie sur la précédente au fur et à mesure que vous travaillez sur le processus d’analyse. L’AMDE se déroule en sept étapes, chacune d’entre elles étant soigneusement conçue pour rendre l’analyse rapide et efficace.

Étape 1 : Rassembler l’équipe AMDE et examiner le processus

L’AMDE est un travail d’équipe, et une approche d’équipe est essentielle à sa réussite. Votre équipe AMDE devrait être dirigée par un ingénieur de fabrication responsable ou un technicien principal. Les membres de l’équipe peuvent inclure des ingénieurs de conception et de processus, des fournisseurs de matériaux et même des clients. Une fois votre équipe constituée, il est temps de faire un travail préparatoire – c’est-à-dire de collecter et de créer des documents clés, tels que des informations sur les échecs passés et des documents préparatoires. Les documents préparatoires devraient comprendre :

• Des informations sur les échecs passés : Il peut s’agir d’expériences antérieures d’AMDE ou d’incidents ponctuels.
• Diagrammes de délimitation (utiles pour l’AMDE de conception) : Un diagramme de limites est une représentation graphique des relations entre les sous-systèmes, les assemblages et les composants, ainsi que la façon dont ils fonctionnent avec d’autres systèmes et environnements.
• Diagramme de paramètres (utile pour l’AMDE de conception) : Un diagramme de paramètres est défini comme prenant les entrées d’un système/client et reliant ces entrées aux sorties souhaitées d’une conception que l’ingénieur crée, tout en considérant les influences non contrôlables ou extérieures, selon J.M. Juran dans son livre Quality Planning and Analysis.
• Diagramme de flux de processus (utile pour l’AMDE des processus) : Un diagramme de flux de processus est utilisé dans l’ingénierie des processus pour indiquer le flux général des processus et des équipements de l’usine. Il ne montre que les relations entre les principaux équipements d’une usine et non les équipements mineurs ou les détails comme la tuyauterie ou le câblage.
• Matrice des caractéristiques (utile pour l’AMDE des processus) : La matrice des caractéristiques est un outil permettant d’illustrer la relation entre les caractéristiques du produit et les opérations du processus.

Le consultant en ingénierie Quality-One International recommande également de mettre en place une liste de contrôle préalable au travail pour maximiser l’efficacité de l’AMDE. Votre liste de contrôle peut inclure des éléments tels que :

• Les exigences
• La nomenclature préliminaire des matériaux/composants
• L’AMDE de base (AMDE passée)
• Les tests précédents et les méthodes de contrôle utilisées sur des produits similaires
• Les causes connues à partir de produits de substitution

.

• Causes potentielles provenant des interfaces
• Causes potentielles provenant des choix de conception
• Causes potentielles provenant des bruits et des environnements

La première étape est un moment idéal pour examiner toutes les façons dont chaque composant pourrait tomber en panne. L’examen de la documentation et des données existantes révélera probablement plusieurs défaillances potentielles pour chaque composant en question. Faites un brainstorming pour dresser une liste exhaustive au départ, puis réduisez ou combinez les éléments générés par la liste initiale. La loi de Murphy dit : « Tout ce qui peut mal tourner tournera mal ». Au cours de la séance de remue-méninges de l’étape 1, gardez cela à l’esprit lorsque vous identifiez les fonctions, les processus, les systèmes et les composants qui ont le potentiel de tomber en panne.

Étape 2 : Déterminer le classement de la gravité

À l’aide d’un modèle ou d’un schéma d’AMDE, il est temps d’ajouter les fonctions, les modes de défaillance et les effets pour déterminer les classements de la gravité. Lorsque vous dressez la liste des fonctions, assurez-vous que chacune d’entre elles peut être mesurée d’une manière ou d’une autre. Les fonctions peuvent inclure :

• Spécifications de conception
• Réglementations gouvernementales
• Exigences du programme
• Caractéristiques du composant ou du produit analysé

Partons de l’exemple de l’installation des airbags côté conducteur dans une chaîne de montage de fabrication de voitures. Dans ce scénario, la fonction serait d’orienter et de placer correctement l’airbag dans le dispositif d’assemblage.

Puis, vous allez énumérer les défaillances possibles pour chaque fonction. Pensez aux défaillances comme à des « anti-fonctions » et considérez des choses comme :

• Défaillance totale de la fonction
• Défaillance partielle de la fonction
• Défaillance intermittente de la fonction
• Défaillance excessive
• Défaillance involontaire de la fonction

En prenant notre exemple d’installation de l’airbag côté conducteur, un mode de défaillance possible pourrait être de ne pas recevoir le bon airbag pour l’installation.

Maintenant, nous devons énumérer les effets possibles que notre mode de défaillance pourrait avoir, en veillant à donner à chaque effet un classement de gravité (1-10). Si le niveau de gravité est un 9 ou un 10 à ce stade, des actions doivent être envisagées. Les effets potentiels de la réception d’un airbag incorrect pour l’installation pourraient être un retard dans l’assemblage en attendant l’arrivée de l’airbag correct, ou l’installation d’un airbag incorrect, provoquant un dysfonctionnement du déploiement en cas de collision et entraînant des blessures au conducteur. Votre équipe pourrait décider de donner à cet effet un classement de gravité de 9 ou 10.

Étape 3 : Déterminer le classement de l’occurrence

L’étape trois consiste à déterminer les causes potentielles et les contrôles de prévention en utilisant un classement de l’occurrence. Vous pouvez faire un brainstorming sur les causes en utilisant les données sur les défaillances passées ou en obtenant des idées et des commentaires de l’équipe de conception. Par exemple, pourquoi recevrions-nous un airbag incorrect ? L’une des causes possibles pourrait être l’erreur humaine. Un arrêt de la chaîne de montage avant le nôtre peut avoir confondu les airbags côté conducteur et côté passager, ou il peut y avoir eu un écart dans le nombre total d’airbags commandés, ce qui a entraîné une augmentation du nombre d’airbags côté passager. Vous et votre équipe pourriez décider qu’il y a une chance modérée que cette cause potentielle se produise et lui donner un classement d’occurrence de 4.

Étape 4 : Déterminer le classement de détection

L’étape quatre vous demande de réfléchir et de discuter des contrôles ou des processus qui garantissent que la conception répond aux exigences (AMDE de la conception) ou, si une défaillance se produit, la probabilité qu’un mode de défaillance non détecté atteigne le client. Vous pouvez diviser cela en deux colonnes dans votre modèle : les contrôles de processus actuels (prévention) et les contrôles de processus actuels (détection).

En utilisant notre exemple, un contrôle de processus actuellement en place pourrait être un ensemble d’instructions d’assemblage d’airbag. Un contrôle de processus actuel pour la détection peut être un contrôle visuel des airbags effectué par l’opérateur. Vous et votre équipe pouvez déterminer que la probabilité que cette défaillance soit détectée est assez bonne et lui attribuer un classement de détection de 6.

Étape 5 : Prioriser l’action et attribuer un IPR

Vous vous souvenez de l’équation IPR de tout à l’heure ? C’est ici que vous attribuez un numéro RPN à chaque action établie aux étapes deux à quatre. Le numéro d’IPR permet de classer par ordre de priorité et d’attribuer des actions de suivi. Comme nous l’avons vu précédemment, l’IPR est calculé en multipliant les classements de gravité, d’occurrence et de détection pour chaque combinaison possible de défaillance, de cause et de contrôle. Après avoir attribué des IPR pour un suivi supplémentaire, attribuez les actions aux employés appropriés et assurez-vous que les dates d’échéance sont fixées pour les actions terminées.

Sur la base des classements attribués dans notre exemple, l’IPR est de 240 (10 x 4 x 6).

Étape 6 : Prendre des mesures et revoir la conception

Puisque tout l’objectif de l’exécution de l’AMDE est de découvrir et d’atténuer les risques, une action n’est terminée que lorsqu’il a été déterminé qu’elle réduit le risque avec succès. Dans cette étape, les défaillances doivent être répertoriées par ordre décroissant d’IPR, afin que vous puissiez concentrer vos efforts sur les zones les plus critiques. Vous avez peut-être entendu parler du principe de Pareto, selon lequel 80 % des problèmes proviennent de 20 % des causes. Cela signifie que la décision de savoir où porter votre attention ne devrait pas être basée strictement sur l’IPR seul, bien que ce soit un bon point de départ. Le chef de l’équipe AMDE doit s’assurer que les actions sont prises avant les dates d’échéance prédéterminées afin qu’une revue de la conception puisse avoir lieu.

Étape 7 : Re-classement de l’IPR

Enfin, vous voulez voir si vos actions ont vraiment atténué le risque. Une fois que toutes les actions d’atténuation des risques ont été mises en œuvre, l’équipe AMDE doit se réunir et reclasser chaque valeur (gravité, occurrence et détection) et calculer un nouvel IPR. L’ancien et le nouvel IPR doivent être comparés, et si les facteurs de risque sont inférieurs, de nouvelles actions peuvent être mises en œuvre dans les phases de conception ou de processus.

Exemple de modèle d’AMDE

Vous trouverez ci-dessous un modèle d’AMDE utilisant l’exemple de l’airbag ci-dessus. Les sujets énumérés sont définis comme suit :

• Élément : Cela fait référence à l’élément analysé, autrement appelé la fonction.
• Mode de défaillance : Ceci décrit ce qui a mal tourné.
• Effets de la défaillance : Ceci décrit l’impact potentiel de la défaillance.
• Gravité (S) : Ce classement montre la gravité de l’impact de cette défaillance sur le client.
• Causes : Énumérez les causes potentielles de la façon dont la défaillance pourrait se produire.
• Occurrence (O) : Ce classement indique la probabilité que la défaillance se produise et la fréquence à laquelle elle peut se produire.
• Contrôles : Quels sont les contrôles déjà en place qui pourraient empêcher la défaillance de se produire ou la détecter si elle se produit?
• Détection (D) : Ce classement montre à quel point la défaillance est facile à détecter.
• IPR : Calculez l’IPR et placez le chiffre dans cette colonne pour référence.
• Actions recommandées : Dressez la liste des actions qui atténueront le risque que cette défaillance se produise.
• Responsabilité et date d’échéance : Désignez la partie qui doit mettre en œuvre les actions recommandées et attribuez une date d’échéance.
• Mesures prises : Une fois que la partie assignée a mis en œuvre les actions recommandées, indiquez-le ici.
• Nouvel IPR : Calculez le nouvel IPR, en tenant compte des actions nouvellement mises en œuvre, et comparez le nouvel IPR à l’ancien.

Beaucoup de gens ajoutent des colonnes supplémentaires au modèle après la colonne IPR pour aider à suivre les éléments d’action et à suivre l’amélioration. Dans le cas de notre scénario airbag, les colonnes supplémentaires pourraient ressembler à ceci :

• Actions recommandées : Ajouter l’inspection manuelle/visuelle comme première étape du processus d’installation des airbags
• Responsabilité et date d’échéance : Le technicien d’installation des coussins gonflables est responsable (11/15/2019)
• Mesures prises : Étape ajoutée – inspection manuelle et visuelle sur la chaîne de montage

Maintenant, vous pouvez ajouter de nouvelles colonnes pour la gravité, l’occurrence et la détection pour voir si les changements ont fait une différence dans l’IPR.