Il forum sulla Qualità di QualitiAmo

[Greenapple]

Buongiorno a tutti.
Mi scuso innanzi tutto per il testo non sintetico.
Ho cercato di indicare gli elementi necessari alla comprensione del caso.
Si tratta di una questione molto specifica (progettazione hardware).

PREMESSA.
Nell'azienda in cui lavoro, da qualche anno l'approccio nell'applicazione dell'analisi Fmea al progetto elettronico (circuito elettronico della scheda) si è spostato nel considerare come possibili CAUSE della FAILURE i soli guasti dei componenti.
Ossia, a seguito di una possibile FAILURE funzionale, si identificano i componenti che, guastandosi, possono generarla.
L'analisi, così come condotta, considera il componente correttamente dimensionato per l'impiego nel circuito e si concentra praticamente solo sulla sua mortalità naturale (che può verificarsi in diversi modi: cortocircuito del componente; interruzione della sua capacità conduttiva; deterioramento prestazioni funzionali).
I fattori di OCCURENCE assegnati, stando alla PREVENTION: "Analisi delle Specifiche (datasheet) dei componenti", si rifanno a tabelle di affidabilità relative alle diverse tipologie di componenti.
Ad es. per un Circuito Integrato il fattore di OCCURENCE è 4 perchè componente piuttosto "complesso", mentre per una RESISTENZA è 1 perchè considerata un componente "non complesso".

Dal mio punto di vista questo approccio è limitativo perchè considera solo l'aspetto affidabilistico dei componenti inseriti in una soluzione circuitale ben progettata.
Un problema funzionale può però derivare anche da un circuito che funziona bene in condizioni "normali" ma che non supera determinate situazioni di stress (es. sovratensioni) previste da normativa; in altre parole, il problema può derivare da un progetto non "robusto".
Credo che il focus principale dell'analisi Fmea applicata ad un circuito elettronico dovrebbe stare sul COME il circuito stesso viene meno alla sua missione (FAILURE MODE) a seguito di CAUSE legate ad errori di progettazione.
Esempio: E' stato scelto un componente per la protezione dell'ingresso di alimentazione che ha un OCCURENCE bassa (es. 1), quindi che non concorre sostanzialmente ad un RPN su cui intervenire.
Stando a questa considerazione l'analisi potrebbe considerarsi conclusa, ma non è stato considerato che l'ingresso in questione potrebbe non resistere fino ai limiti massimi di sovratensione e questo non tanto perchè il componente potrebbe "morire di morte naturale", quanto perchè le sue caratteristiche non sono tali da sostenere limiti così gravosi.

DOMANDA.
Qual'è la vostra opinione in merito?
Ossia, l'analisi Fmea del progetto di un circuito elettronico deve considerare il rischio derivante da un progetto non "robusto", quello della mortalità dei componenti o entrambi?

Grazie in anticipo e buona giornata.
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Greenapple

[Fagus]

Argomento interessante.
Premetto che pur operando nel tuo stesso settore non ho mai eseguito Fmea (e me ne dispiace, ma quest'anno forse si andrà a cominciare).
In un progetto considerei entrembi i contributi, anche perchè non sono scorrelati.
Ho spesso eseguito calcoli di failure rate e penso che la Fmea debba in una qualche maniera essere condizionata dal failure rate dei singoli componenti.
Le protezioni ai circuiti (zener, sopressori, ecc) hanno failure rate (secondo il MIL-HDBK-217) che dipendono da diversi fattori, quali la temperatura di giunzione, coefficienti di stress dipendenti dalla tensione applicata, ecc.
Non ho idea di come far entrare queste considerazioni nell'analisi Fmea, ma ritengo ci debbano entrare
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Agostino

[QualitiAmo - Stefania]

Dato che l'ambito di applicazione è molto circoscritto, ti sposto in "Qualità applicata". Ciao!
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Stefania - Staff di QualitiAmo

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[Greenapple]

[2p71828]

come prima cosa andrei a prendermi la MIL STD 1629A (gratuita e scaricabile dal sito della difesa americana), non è tra le cose più recenti ma tutto sommato ha il pregio di essere di riferimento.

Tre cose non ho capito:
in quale momento stiate facendo quello che voi chiamate FMEA
a quale fine la facciate
se le vostre schede abbiano delle ridondanze, per cui se una parte si guasta interviene un'altra.

temo che, dalle risposte che riceverò, la conclusione sia che non stiate affatto redigendo una FMEA di progetto
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=fixed(exp(1);5)
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[Greenapple]

[Slender Man]

[Paoloruffatti]

Ciao Ragazzi, pur non essendo un esperto di schede elettroniche ne ho viste di ttutti i colori. Mi hanno chiamato per insegnare a fare una DFMEA in un'azienda che produce un prodotto che ha come cuore una scheda elettronica che si guasta "troppo spesso".
Ho chiesto a loro quali erano le cause di guasto traendole dell'ampia loro letteratura in fatto di NC.
Io li ho portati a capire le cause dei diversi guasti.

Direte che questa non è DFMEA ..... e non lo è (FMEA è un attrezzo atto a prevenire i difetti, non a fare NC e AC), ma abbiamo preso lo spunto dall'analisi a posteriori dei modi di guasto per individuare alcuni errori pacchiani di progettazione che nel giro di 15 giorni hanno portato a stravolgere la progettazione di quel prodotto, ma di definire alcuni principi per progettare le schede future.

Per tornare all'argomento infatti, ho visto che i progettisti di intestardivano a vedere le failures del singolo componente, come si sottolinea in questo thread. Io ho invece fatto notare che la Dfmea deve tenere conto di tanti ambiti in cui si puo creare il difetto diverso dalle prestazioni del singolo componente.
Due esempi per confermare che la DFMEA deve tenere conto dei possibili modi di guasto anche e sopratuttto non elettronici ed in ogni ambito sia interno che esterno all'azienda.

1) avevano dovuto piazzare un ventilatore che dissipava il calore generato da un componente, ma non avendo molto spazio (nessun requisito contrattuale per far miniaturizzare la scheda, quindi si erano creati un problema grave con un requisito inventato da loro e che al cliente non interessava affatto !!); poi avevano fatto di peggio: avevano piazzato il ventilatore in modo disassato, per mancanza di spazio , riducendo il flusso d'aria di circa la metà

2) in produzione poi, avvitando la scheda allo chassis, spesso rompevano (pizzicandola) una delle piste, posizionata senza senso troppo vicino al bordo del circuito stampato, o se all'operatore scivolava il cacciavite!!

Come vedete si tratta di cose che la Progettazione deve avere in testa, oltre ai principi di funzionamento elettronico ed esaminare il caso da tanti punti di vista (poi ho insegnato loro di andare sul gemba: a capire un po' come nasceva il prodotto: nessuno c'era mai stato prima! Li ho invitati ad andare a vedere come veniva trattata la scheda: si sono messi le mani nei capelli.

Io ho chiesto loro di definire le precauzioni di manipolazione, di posizionamento durante il montaggio e anche del sistema di imballaggio che il fornitore (da solo senza loro specifiche!) aveva inventato per far arrivare le scatole di schede in azienda e risultato non del tutto consono a proteggere componenti delicati.
Per fortuna non c'erano componeti che si possono deteriorare (tipo i Cmos )se trattati da metalmeccanico, anzichè da elettronico!

Spero di essere stato utile in qualche cosa per voi (all'azienda certamente!)

[Greenapple]

Buongiorno a tutti e grazie per i commenti fin qui ricevuti.
Temo che la discussione si sia leggermente spostata rispetto a quello che è la mia convinzione ed il mio quesito iniziale, ossia, come scritto nel mio primo post: <<Credo che il focus principale dell'analisi Fmea (di design) applicata ad un circuito elettronico dovrebbe stare sul COME il circuito stesso viene meno alla sua missione (FAILURE MODE) a seguito di CAUSE legate ad errori di progettazione.>>
L'analisi della mortalità dei componenti, approfondita nella discussione con il Sig.Fagus, può essere, a mio modo di vedere, un approfondimento del DFmea della scheda elettronica.
Volendo schematizzare per punti l'approccio DFmea, direi che:
- 1° si dovrebbe analizzare il circuito elettronico nel suo insieme, alla ricerca delle possibili failure derivanti da errori di progettazione.
- Poi, come approfondimento dell'analisi, si possono analizzare le condizioni di lavoro dei componenti al fine di prevederne la mortalità (la qual cosa porterebbe anch'essa ad una perdita totale o parziale delle funzioni del circuito).
_________________
Greenapple

[2p71828]

l'impressione è stata confermata ovvero non è una fmea di progetto al massimo è una verifica, tra l'altro parziale, del rispetto dei target dell'affidabilità.

1) La progettazione non viene data mai per perfetta e scevra da errori

2) la DFMEA deve tener conto anche delle condizioni/modi di utilizzo propri accidentali e impropri (questi ultimi ti servono per le precauzioni da mettere sul manuale in bella vista e sul prodotto finito).N.B. Certi usi impropri poi non possono essere evitati (bambino che infila le dita sulla ventola non protetta o che "assaggia" il case, spigoli taglienti del case) e vanno mitigati o impediti

3) anche le condizioni di manutenzione e in parte di assemblaggio devono essere tenute in considerazione

4) Una delle letture poi della DFMEA dovrebbe essere anche:
data una failure con delle possibili cause e la sua probabilità guardo se con i test di validazione (detection) sono in grado di verificarla;
se il rischio è elevato metto in cantiere dei test aggiuntivi (recomemded action)

5) premessa della DFMEA dovrebbe essere la specifica di prodotto che purtroppo è quasi sempre lacunosa e i limiti del progetto vengono determinati a "posteriori" dalla DFMEA stessa
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[Greenapple]

Sinceramente non mi sembra che le nostre posizioni siano così distanti.
Probabilmente, non conoscendo entrambi i processi aziendali dell'altro, ci può stare un'apparente divergenza di opinioni.
In merito alle sue osservazioni:
1- Concordo. Infatti è per questo motivo che si esegue l'Fmea.
2- Concordo.
3- Concordo. Nella mia azienda oltre al DFmea viene eseguito anche il PFmea sul processo di produzione.
4- Concordo. Tra l'altro direi che, seppur secondo diversi criteri e ambiti di analisi, è anche l'unica.
5- Concordo, anche se a mio parere ci sono anche altri documenti (lista delle caratteristiche speciali, Control Plan se PFmea, ecc.).
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Greenapple

[2p71828]

dal primo post sembrava diversamente, ma non fa niente. Probabile mio errore di interpretazione.

Per quanto riguarda il punto 3 sottolineerei solo, probabilmente ai soli lettori meno smaliziati, che alcuni aspetti del montaggio devono essere visti a livello di progetto e non di PFMEA. Se non lasci spazio per l'avvitatore o prevedi il passaggio attraverso fori di diametro minore del particolare da far passare, lo devi vedere subito

punto 4 in parte sembri contraddirti, perchè, come tu ricordasti pocanzi, potresti anche dover correggere la progettazione o limitare il campo di utilizzo del prodotto

punto 5 potremmo precisare che la genesi di un prodotto dovrebbe essere:
Specifica di prodotto -> progettazione -> DFMEA che verifica che la progettazione abbia soddisfatto i vincoli della specifica e per determinare le prove di validazione
in parallelo o in sequenza progettazione della linea ->PFMEA per verificare il rispetto della specifica e dei target produttivi.
unendo PFMEA+DFMEA -> determinazione delle prove di validazione del prodotto-processo e dei control plan di produzione etc.

Ovviamente il tutto condito di loop, riunioni, ritardi, bestemmie etc
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[Fagus]