L’AMDEC
(Analyse des Méthodes de Défaillance, de leur Effets et de leur Criticité)
L’AMDEC est une technique d’analyse préventive qui permet :
- la recherche de défauts potentiels d’un produit ou d’un service.
- L’évaluation
de leurs effets sur le client (client de l’opération
suivante dans un processus ou client final)
- L’identification des causes possibles
- La recherche d’actions correctives et leur mise en œuvre
Cet outil permet à
l’entreprise de mettre sous contrôle tout processus de
fabrication nouveau ou la réalisation de pièces ou
services à risque. L’utilisation de cette méthode
est le plus souvent intégrée à la planification de
développement de processus.
La méthode se déroule en 5 étapes :
- analyse et
hiérarchisation des défauts potentiels. (il s’agit
ici d’évaluer l’indice de criticité C=DxOxS
FMEA : Failure Mode Effects and Critically analysis
Historique :
Vient des USA qui l’a mise en place dans les années 50. Il
a fallu attendre les années 80 pour une véritable mise en
application en Europe via les constructeurs automobile.
D’abord centrée sur les produits cette méthodes s’applique maintenant jusqu’aux services.
Le but est de satisfaire le client en maîtrisant les coûts,
en mettant le juste nécessaire. Il est donc important
d’avoir les bonnes personnes dans le groupe.
L'AMDEC est une technique d'analyse exhaustive et rigoureuse de travail
en groupe, très efficace par la mise en commun de
l'expérience et de la compétence de chaque participant du
groupe de travail. Cette méthode fait ressortir les actions
correctives à mettre en place.
Analyse exhaustive :
On part des éléments pour déterminer les triplets Cause-Mode-Effet.
Rigoureuse :
On verra plus loin que les causes sont hiérarchisées et
un graphe permet de ne pas oublier les moins évidentes. C'est
une différence entre l'AMDEC et la méthode MBF.
Travail en groupe :
Il y aura mise en commun lors des réunions et capitalisation des résultats.
Expérience et compétence :
Différence entre groupe de travail AMDEC et cercle de
qualité : ce ne sont pas des volontaires mais des connaisseurs
qui font partie du groupe. Dans ce cadre il peut être
intéressant d’inviter le fournisseur (en AMDEC produit et
process) ; il peut aussi être fait appel à un expert de
manière ponctuelle.
Actions correctives :
Le système a ou aura des défaillances, l'AMDEC mettra en place des actions correctives pour les corriger.
Déroulement de la méthode
Pour réaliser une amdec, il faut bien connaître le
fonctionnement du système qui est analysé ou avoir les
moyens de se procurer l'information auprès de ceux qui la
détiennent.
Pour cela, la méthode AMDEC est divisée en 5 étapes :
Initialisation
Analyse fonctionnelle
Analyse des défaillances
Cotation des défaillances
Actions correctives menées
Il s’agit d’un travail de groupe en équipe
pluridisciplinaire (différents horizons de compétences).
Le brainstorming (remue méninge) doit être appliqué
durant cette méthode (besoin de tout imaginer).
C’est une méthode objective : mesure de la
criticité par notation suivant règles établies.
Elle permet donc le consensus.
C’est une démarche critique : on imagine tout ce qui
peut ne pas aller (par l’expérience des participants et
leur imagination). C’est aussi une démarche
systématique car, il y a des étapes à respecter.
Toute critique est acceptée et pesée ensuite.
C’est une méthode formalisée : cela permet de garder des traces, et de communiquer.
Ordres de grandeur ; un rappel : un défaut qui va
être trouvé au niveau du plan et qui va valoir 10€,
coûtera 100€ s’il est découvert en phase
industrialisation, coûtera 1.000€ s’il est
découvert en fabrication et finalement, coûtera
10.000€
L’AMDEC sert aussi à définir le plan de
surveillance = ce qui est mis en place pour maîtriser la
qualité attendue (exemple : des contrôles en production,
des moyens de vérification …)
Grilles de cotation AMDEC :
Dans certains milieux, il existe des grilles de cotation
prédéfinies (exemple : automobile). Cela permet
d’avoir un langage commun entre les différentes
sociétés.
Toutefois, chacun peut se faire sa propre grille. Le but est de
réduire les risques et de savoir à partir de quand une
action corrective est absolument nécessaire ou, demandée.
Grille de cotation de la gravité (S) pour les AMDEC :
Exemple de cotation de la gravité
Indice de gravité Critère de gravité : G
1 Temps d’arrêt inférieur à 12 heures
2 Temps d’arrêt inférieur à 24 heures
3 Temps d’arrêt inférieur à 1 semaine
4 Temps d’arrêt supérieur à 1 semaine
Gravité chez le client aval ou le client final
Ici on a 4 niveaux mais ce n'est pas limitatif. Il faut cependant
éviter de choisir un nombre impair car cela entraîne une
non décision (oui-non).
Ici le critère est l'arrêt de la production.
Comparaison des grilles de cotation de la Gravité / Sévérité Moyen de production
Gravité G :
Cotation 1 : Arrêt intervention < 1 mn
Cotation 2 : Arrêt d'intervention compris entre 1 et 20 mn
Cotation 3 : Arrêt d'intervention compris entre 20 et 60 mn
Cotation 4 : Arrêt intervention > 60 mn - non-conformité pièces
sécurité
La valeur de G est relative à l'effet de chaque défaillance
Elle s'exprime en termes de :
durée d'arrêt d'intervention
non conformité des pièces produites
sécurité
Cotation 1 : Arrêt < X mn ou juste une remise en route
Cotation 2 : Pas de risque de casse mécanique ou arrêt de X à Y mn
Cotation 3 : Risque de casse mécanique ou arrêt de Y à Z mn
Cotation 4 : Casse mécanique importante ou arrêt de Z à T mn
Cotation 5 : Risque d'accident impliquant des problèmes de
sécurité du personnel - ou arrêt > T mn ou
nécessité de la reprise du produit auto
déjà engagé dans les lignes ou ateliers suivants
Les valeurs X,Y et Z sont définies soit dans les cahiers des charges atelier,
soit directement par les participants du groupe AMDEC
Cotation de la Gravité Produit
1 : défaillance : Mineure, défaut qui n’altère pas les performances du produit.
Perception client : sans conséquence, défaut
décelable uniquement par un spécialiste après
analyse.
2 : Défaillance : Sans dégradation des performances, charges, petit défaut d’aspect.
Perception client : gêne légère
3 : Montage ou démontage difficile. Perte d’élément non indispensable.
4 : Forte perte de charge
8 : Avec signe avant-courreur
Perception client : grand mécontentement et/ou frais de réparation
9 : Défaillance : sans signe avant-coureur, panne véhicule
Perception client : grand mécontentement et/ou frais de réparation
10 : Défaillance : Sans signe avant-coureur
Perception client : problème de SECURITE
Nota : dans certains cas, il devient difficile de faire une notation
précise sans que cela amène des interprétations.
Il est possible d’avoir une approche un peu plus macroscopique
Autre exemple de cotation :
Cotation 2 (ou 3) : Sans dégradation des performances - Gêne légère
Cotation 4 (ou 5) : Avec signe avant-coureur - Indispose ou met mal à l'aise
Cotation 6 (ou 7) : Dégradation notable des performances - Mécontentement
Exemple de cotation de la fréquence
Cotation à 1 : Détection à coup sûr
2 : Probabilité très faible de ne pas détecter le
défaut avant que le produit ne quitte l’opération
concernée. Contrôle automatique à 100% des
pièces (ne pas oublier de vérifier
régulièrement l’efficacité du moyen de
détection), mise en place de verrous (plan de surveillance)
– risque de laisser passer un produit défectueux
inférieur à 0,01%
3 : Probabilité faible de ne pas détecter le
défaut avant que le produit ne quitte l’opération
concernée. Le défaut est évident. Quelques
défauts échapperont à la détection
(contrôle unitaire par l’opérateur) – risque
de laisser passer un produit défectueux inférieur
à 0,1%
Cotation à 4 : Probabilité faible de ne pas
détecter le défaut avant que le produit ne quitte
l’opération concernée. Le défaut est
évident. Quelques défauts échapperont à la
détection (contrôle unitaire par l’opérateur)
– risque de laisser passer un produit défectueux
inférieur à 1%
Cotation à 5 : Probabilité modérée de ne
pas détecter le défaut avant que le produit ne quitte
l’opération concernée. Contrôle manuel
difficile (aspect ou dimensionnel) – risque de laisser passer un
produit défectueux inférieur à 2%
Cotation à 6 : Probabilité modérée de ne
pas détecter le défaut avant que le produit ne quitte
l’opération concernée. Contrôle manuel
difficile (aspect ou dimensionnel) – risque de laisser passer un
produit défectueux inférieur à 5%
Cotation à 7 : Probabilité élevée de ne pas
détecter le défaut avant que le produit ne quitte
l’opération concernée. Le contrôle est
subjectif. Contrôle par échantillonnage mal adapté
– risque de laisser passer un produit défectueux
inférieur à 10%
Exemples de grilles de cotation de fréquence (critère F) :
Cotation 1 Moins d'une fois par an
Cotation 2 : Moins d'une fois par mois
Cotation 3 : Moins d'une fois par semaine
Cotation 4 : Plus d'une fois par semaine
Comparaison des grilles de cotation de la Fréquence / Occurence Moyen de production
Exemple a)
Cotation 1 : Moins de 1 défaillance / an
Cotation 2 : 1 défaillance maximum par trimestre
Cotation 3 : 1 défaillance maximum par semaine
Cotation 4 : 1 défaillance par jour
Probabilité que la cause se produise et qu'elle entraîne le mode.
Exemple b)
Cotation 1 : Défauts inexistants sur matériels similaires
Cotation 2 : Défaillance occasionnelle déjàapparue sur des matériels similaires
Cotation 3 : Défaillance systématique apparue après X milliers d'heures
Cotation 4 : Casse mécanique importante ou arrêt de Z à T mn
Cotation 5 : Défaillance systématique apparueentre X et Z milliers d'heures
Temps hors diagnostic et hors logistiques.
Cotation de la Fréquence Produit : l’indice de la
fréquence représente la probabilité que la cause
P1 se produise et qu’elle n’entraîne le mode P2/1
Cotation à 1 : 0 à 3 / 100 000
Cotation à 2 : 3 / 100 000 à 10 / 100 000
Cotation à 3 : 10 / 100 000 à 3 / 10 000
Cotation à 4 : 3 / 10 000 à 10 / 10 000
Cotation à 5 : 1 / 1000 à 3 / 1000
Cotation à 6 : 3 / 1000 à 10 / 1000
Cotation à 7 : 1 / 100 à 3 / 100
Cotation à 8 : 3 / 100 à 10 / 100
Cotation à 9 : 10 / 100 à 30 / 100
Cotation à 10 : 30 / 100 à 100 / 100
Ici 10 niveaux de cotation car il s'agit d'une AMDEC Produit
Il en est de même avec l'AMDEC Processus, 10 niveaux ne sont pas rares.
2.8.5. Cotation de la non-détection
Exemple de cotation de la Non-détection
Cotation 1 : Détection efficace qui permet une action
préventive afin de prévenir la défaillance
Cotation 2 : Il y a un risque que la détection ne soit pas efficace
Cotation 3 : le moyen de détection n'est pas fiable
Cotation 4 : Il n'y a aucun moyen de détection
Exemple de cotation de la Détection Moyen de production
CRITERE Détection : D
Cotation 1 : Signe avant coureur qui permettra à l'opérateur par une
action préventive d'éviter la défaillance
Cotation 2 : Le signe avant coureur existe mais risque que
celui ci ne soit pas perçu par l'opérateur
Cotation 3 : Le signe avant coureur existe mais risque que
celui ci ne soit pas perçu par l'opérateur
Cotation 4 : Aucun signe avant coureur n'existe
o Probabilité que la cause et/ou le mode atteigne l'utilisateur du moyen.
o Notion de signe avant coureur.
Cotation 1 : Signe avant coureur de la défaillance - évité par une action préventive
Cotation 2 : Recherche de la cause de la - défaillance < X mn
Cotation 3 : Recherche de la cause de la défaillance < Y mn
Cotation 4 : Recherche de la cause de ladéfaillance > Y mn
Recherche de la cause de la défaillance
Cotation de la Non-détection Produit
L’indice de non détection représente la
probabilité P3 que la cause supposée atteigne
l’utilisateur.
Cotation 1 pour 0% à 2% - Cotation 2 pour 2% à 12% - Cotation 3 pour 12 à 22%
Cotation 4 pour 22% à 32% - Cotation 5 pour 32%
à 42% - Cotation 6 pour 42% à 52%
- Cotation 7 pour 52% à 62 % - Cotation 8 pour
62% à 72% - Cotation 9 pour 72% à 82%
- Cotation 10 pour 82% à 100%
Probabilité que l'utilisateur-client soit atteint par une défaillance.
Autre exemple de cotation de la probabilité de non détection :
Niv 1 : Détection à coup sûr
Niv 2 : Probabilité très faible
de ne pas détecter le défaut avant que le produit ne
quitte l’opération concernée. Contrôle
à 100% des pièces, mise en place de verrous (notés
au plan de surveillance).
Risque supérieur à 0,005 % (50 ppm)
Niv 3 : Probabilité faible de ne pas
détecter le défaut avant que le produit ne quitte
l’opération. Le défaut est évident (exemple
: rainure). Quelques défauts échapperont à la
détection (contrôle unitaire par l’opérateur).
Risque supérieur à 0,05 % (500 ppm)
Niv 4 : Probabilité faible de ne pas
détecter le défaut avant que le produit ne quitte
l’opération. Le défaut est évident (exemple
: rainure). Quelques défauts échapperont à la
détection (contrôle unitaire par l’opérateur).
Risque supérieur à 0,1 % (1000 ppm)
Niv 5 : Probabilité
modérée de ne pas détecter le défaut avant
que le produit ne quitte l’opération concernée.
Contrôle difficile (aspect ou dimensionnel délicat)
Risque supérieur à 0,2 %
Niv 6 : Probabilité
modérée de ne pas détecter le défaut avant
que le produit ne quitte l’opération concernée.
Contrôle difficile (aspect ou dimensionnel délicat)
Risque supérieur à 0,5 %
Niv 7 : Probabilité
élevéed de ne pas détecter le défaut avant
que le produit ne quitte l’opération concernée. Le
contrôle est subjectif (aspect sans référence),
contrôle par prélèvement mal adapté.
Risque supérieur à 1% (10000 ppm)
Niv 8 : Probabilité
élevéed de ne pas détecter le défaut avant
que le produit ne quitte l’opération concernée. Le
contrôle est subjectif (aspect sans référence),
contrôle par prélèvement mal adapté.
Risque supérieur à 2%
Niv 9 : Probabilité très
élevée de ne pas détecter le défaut avant
que le produit ne quitte l’opération concernée.
Risque supérieur à 5%
Niv 10 : Probabilité très
élevée de ne pas détecter le défaut avant
que le produit ne quitte l’opération concernée. Le
point n’est pas contrôlable ou pas contrôlé.
Le défaut n’est pas apparant.
Risque supérieur à 10%
Criticité :
Nous avons vu que pour chaque cause probable, 3 items sont notés :
- S = sévérité (ou G pour gravité) de l’effet du mode de défaillance
- O = occurrence (ou F pour fréquence ou, P pour probabilité) d’apparition de la cause
- D = non détection ou Probabilité de ne pas détecter le défaut.
Chaque note va de 1 à 10. La criticité (C) est la multiplication de ces 3 notes :
C = S x O x D
Elle varie donc théoriquement de 1 à 1000.
1 étant le moins «grave » et 1000 le plus « grave ».
La criticité est parfois appelée « indice de
priorité du risque » : IPR ou, « niveau de
priorité du risque » : NPR
Travail à réaliser suite à la cotation :
- recherche des actions possibles
- proposition aux décideurs
- lancement et suivi des actions (une action, un responsable, un délai)
- mise à jour de l’AMDEC et conclusion
Règles :
Eliminer les causes – améliorer la détection
– réduire la fréquence d’apparition
(occurrence) – considérer l’impact sur les
coûts
AMDEC Produit
Limiter l’étude : quels sont les points
maîtrisés par la société ?
L’étude porte-t-elle sur le produit fini ou aussi sur des
composants ?
il ne sert à rien de refaire ce qui a déjà été fait.
Participants type :
Bureau d’étude – Marketing – Industrialisation / Méthodes – Laboratoire - Qualité
Données d’entrée :
Plans produits et composant – Cahier des charges fonctionnels
– historique qualité (en clientèle et en
production)– test labos – calculs – Amdec sur
produits similaires - …
Faire une partie analyse fonctionnelle à part entière
Analyse qualitative :
Le client exprime un besoin en terme de : fonctions – performances – degrés d’exigence
Le fournisseur propose : une solution – des variantes
Réaliser une analyse fonctionnelle pour :
Eviter de se polariser sur les 1ères solutions qui viennent à l’esprit
De reconduire à priori des solutions connues qui ne sont pas forcément les plus optimum
S’obliger à se poser les véritables questions à propos :
- des attentes objectives ou non du client
- des contraintes issues de l’environnement
- des règles à respecter
Définition : Une fonction est une action réalisée
par le produit ou l’un de ces constituants exprimé en
terme de finalité et faisant abstraction de toute
référence à des solutions.
Il importe de : recenser, caractériser, ordonner, hiérarchiser et valoriser les fonctions.
Les fonctions sont classées en 2 types :
- les Fp = fonctions principales = c’est le service à
rendre (à quoi ça sert ?). Elles sont exprimées
par un verbe à l’infinitif reliant 2 milieux
extérieurs.
- Les Fc = fonctions de contrainte = elles sont imposées au
produit (norme, environnement …). Elles sont aussi
exprimées par un verbe à l’infinitif et relient le
produit à un milieu extérieur.
Exemple pour un raccord de tuyauterie de machine à laver :
Fp = assurer la liaison entre les 2 canalisations
Fc = doit résister à la pression du réseau
Exemples de fonctions de contraintes :
- tenue à la température –
étanchéité – résister aux chocs
– résister aux efforts de montage (main ou avec outils
– en prévoyant les costauds) – doit résister
à la pression (du cahier des charges en prévoyant
d’éventuels « coups de boutoirs ») –
doit répondre au normes de combustion de feu – doit avoir
les marquages légaux (exemple pour des canalisations de gaz)
…
Analyse des contacts et des liaisons :
- décomposition du produit et mise en évidence de milieux extérieurs
- décomposition de toutes les phases de vie du produit (depuis le conditionnement jusqu’à la destruction)
- contacts et liaisons entre composants + visualisation des flux mécaniques dans chaque phase de vie
un flux perturbé = mode de défaillance potentiel.
Validation des fonctions :
- Sélectionner les fonctions justes nécessaires pour :
limiter les charges (coût et délai) des ressources pour
développer le produit ; limiter les coûts du nouveau
produit.
- Connaître le niveau de stabilité des fonctions à assurer
- Pouvoir justifier des choix d’orientation du projet.
Risques : enlever des fonctions utiles – conserver des fonctions
inutiles – raisonner en technicien et non en client.
Pourquoi cette fonction ?
Raison qui la justifie ? : cause + 5 pourquoi
Finalité de cette fonction ? but + 5 pourquoi
Qu’est-ce qui pourrait la faire évoluer ?
Modification de l’environnement
Dans combien de temps ?
Qu’est ce qui pourrait la reporter ? A quelle échéance ?
Qu’est-ce qui pourrait la faire disparaître ?
Disparition, évolution de l’environnement – Modification de l’attente client
Avantages de l’analyse fonctionnelle :
S’interroger sur les véritables attentes – Exprimer
le juste besoin – S’affranchir de la technique –
Laisser s’exprimer l’expertise des concepteurs –
Optimise la conception – Ouvrir la consultation vers
d’autres fournisseurs – Limiter les risques de se tromper
à l’achat – Justifier le choix
Analyse des modes de défaillance :
Manière dont le système vient à ne pas fonctionner correctement.
Les défaillances sont systématiquement la «
dégradation » des fonctions étudiées lors de
l’analyse fonctionnelle.
Modes de défaillances généraux : fonctionnement
prématuré – non fonctionnement au moment
prévu – ne s’arrête pas au moment prévu
– défaillance en fonctionnement.
Analyse des effets et des causes :
Il est important et nécessaire de distinguer trois types d’effets :
- sur le composant ( lorsque celui-ci est étudié)
- sur le sous-ensemble (lorsque celui-ci existe)
- sur le produit
En n’oubliant jamais de prendre en considération l’effet sur le client utilisateur.
On étudie ensuite, pour chaque mode de défaillance, les
causes probables ou possibles de l’apparition du mode de
défaillance.
Moyens de détection en place :
Quels sont les moyens mis en place et existant pour détecter ?
- les effets (du mode de défaillance)
- les causes (du mode de défaillance)
Tout ce qui existe pour permettre au mode de défaillance de ne pas arriver jusqu’au client.
Exemple de grilles de cotation pour AMDEC produit physique ou de
service (peut être personnalisée en fonction de son
environnement)
Gravité :
1 – 2 : défaut n’altérant pas les performances du produit
3 – 5 : petite gêne pour l’utilisateur (produit réparable par exemple)
6 – 8 : grosse gêne pour l’utilisateur (Produit non réparable)
9 – 10 : danger pour l’utilisateur
Occurrence :
1 : probabilité nulle (Poka-Yoke = détrompeur)
2 – 3 : probabilité très faible
4 – 6 : probabilité faible à modérée
7 – 8 : probabilité élevée
9 – 10 : probabilité très élevée.
(non) Détection :
1 : détection à coup sûr
2 : contrôle à 100 % - probabilité très faible
3 – 4 : Défaut visuel évident
5 – 6 : Contrôle visuel ou manuel difficile
7 – 8 : Contrôle subjectif
9 – 10 : Point non contrôlable ou non contrôlé
Bouclage = recotation des criticités
Si la criticité dépasse le seuil fixé par
l’entreprise (ou par le client), des actions correctives sont
mises en place. Lorsque les actions sont finalisées et leur
efficacité validée, une nouvelle cotation des
criticités est réalisée.
Le groupe de travail cesse de se réunir lorsque toutes les
criticités sont inférieures au seuil fixé.
Nota : une gravité de 10 ne peut être réduite qu’en modifiant la conception.
AMDEC Process
Une des difficultés qui fausse les résultats est que
l’on considère, dans cet exercice, que les composants
arrivent bons sur la ligne dans l’entreprise. Ce n’est pas
toujours le cas. Il faut donc aussi rester pragmatique et ne pas
totalement s’interdire des actions sur le process pour
protéger le client.
But : assurer que le process définit sera capable de
réaliser le produit conforme à sa définition =
chercher à éliminer les causes de défauts de
fabrication et de montage.
Cela en modifiant si nécessaire les moyens et en mettant en place le plan de surveillance nécessaire
Participants types :
Industrialisation / Méthodes – Production –
Qualité – Laboratoire – Bureau d’études
– Fabricant du moyen.
Données d’entrée types :
Plan produit et composants – cahier des charges fonctionnel
– dossier machine – synoptique de contrôle et de
production – dossier de maintenance – historique des pannes
– listes des pièces détachées «
fournisseur » - maintenance préconisée par le
fournisseur – historique qualité client – historique
qualité production
Préparation : visualiser le processus de fabrication (synoptique
de contrôle et de production, modes opératoires …)
depuis la réception des matières premières
jusqu’à l’expédition (voir
jusqu’à l’arrivée chez le client si
responsable du transport).
Ne pas oublier de visualiser toute intervention extérieure au
process (maintenance – stockage [prévoir les
périodes d’arrêt du types vacances] –
manutention – ambiance …)
Analyse des modes de défaillance :
Les défaillances étudiées dans cette étape
prennent en compte systématiquement toutes les étapes de
fabrication définies lors de l’analyse des flux.
Les défaillances peuvent être :
- caractéristiques non réalisées
- valeurs de caractéristiques trop fortes ou trop faibles
Analyse des effets et des causes :
Les 3 types d’effets sont les suivant :
- sur l’opération étudiée
- sur le process complet
- sur le produit
En n’oubliant jamais de prendre en considération l’effet sur le client utilisateur.
Ensuite, pour chaque mode de défaillance, on étudie les
causes probables, ou possibles de l’apparition du mode de
défaillance.
Défaillance = panne, non-conformité ou arrêt de la production
Moyens de détection possibles :
Détrompeurs – MSP (maîtrise statistique des
procédés ou SPC en anglais) – auto-contrôle
– aides à la décision …
