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Le DRBFM, Design Review Based On Failure Mode, est une analyse de risques spécifique aux processus de conception.

Introduction

Le DRBFM est une méthodologie pour identifier les conséquences des modifications des produits et process. Cette méthode a été développée par Tatsushiko Yoshimura, un expert qualité et professeur à l’université de Kyushu au Japon. Il la développa dans le respect de la philosophie du Mizenboushi, en partant de l’observation que les problèmes de conception vont apparaitre lorsque les changements n’ont pas été correctement étudiés et documentés. Cette méthode permet d’anticiper les problèmes dans les projets de modification des produits ou des process.

Le DRBFM est une méthodologie ayant une approche créative, s’appuie sur une équipe pluridisciplinaire et dont le formalisme est réduit. Partant du constat que de nombreux problèmes sont dus à des problèmes de communication entre personne et entre service1, le DRBFM permet de faire le lien entre la conception, la validation, la production et la qualité.

Le principe

L’outil se décompose en 3 phases distinctes selon le schéma suivant :

Phase 1 : La préparation

Avant de commencer le travail réel de recherche des défaillances, il faut rassembler les données et les structurer. On va recueillir les données sur les attentes clients en terme de fonction, d’usage, de performance, de fiabilité… Le pilote projet doit documenter l’ensemble de ces éléments et recueillir les données sur les pièces du produit (plan, caractéristiques techniques…).

A ce niveau, il faut prendre en compte l’ensemble des changements possibles : les changements intentionnels et les changements « accidentels »:

  • Les changements intentionnels : ce sont des changements effectués par les concepteurs eux-mêmes (changement de matériaux, de forme, ajout d’une fonction…).
  • Les changements accidentels : ils sont dus à des changements dans les conditions d’utilisation du produit. On retrouve alors les paramètres comme la température, l’humidité, les contraintes… Il faut envisager toutes les conditions possibles auxquelles le produit peut être confronté.

 

Pour réaliser cette préparation, le pilote projet va s’aider des 2 outils ci-dessous :

La liste des changements

C’est un tableau permettant de lister les différents changements entre le modèle actuel, le nouveau modèle et si possible un modèle concurrent. Il apporte une bonne visibilité de ce qu’il se fait.

Nom de la pièce

Type de changement

Modèle actuel

Nouveau modèle

Modèle concurrent

Ex : matériau, viscosité…

Matrice de changement

La matrice de changement va croiser les différents changements avec les fonctions du produit. Ceci pour analyser les interactions possibles et voir où les changements peuvent avoir des conséquences.

Fonction 1

Fonction 2

Fonction 3

Pièce modifiée 1
Pièce modifiée 2

Phase 2 : AMDEC Créatif (Creative FMEA)

Ce travail se fait en équipe, dans une salle dédiée, où l’on va démonter le produit, le modifier et le comparer au produit actuel. Il est important d’être capable de travailler sur un prototype physique pour mieux visualiser les changements et échanger de manière plus efficace.

L’équipe se compose du personnel du bureau d’études mais également du personnel d’autres services comme la production ou encore le marketing. De préférence, on intègre des clients et des experts techniques pour les sujets complexes.

L’objectif est de construire une première AMDEC :

1. Nom du composant

2. Fonction

3. Mode défaillance

4. Cause des défaillances

Fréquence

Détectabilité

5. Impact client

Gravité

6. Score

1. Identifier les pièces modifiées

Lister les noms des composants ayant été modifiés. En s’appuyant sur les données de la phase de préparation, le groupe projet va structurer et lister les composants modifiés. On peut également noter la raison du changement de ce composant.

2. Nommer les fonctions

Annoter la fonction du composant en utiliser un verbe. Indiquer des données mesurables pour cette fonction comme par exemple un coefficient de rugosité… Utiliser les données préparées pour mettre les contraintes dans lesquelles la pièce va être soumise (humidité…).

3. Identifier les modes de défaillance

On va analyser les modes de défaillances possibles vis-à-vis de l’environnement prévu et “accidentel” dans lequel elles sont utilisées. Egalement, il faut avoir “l’œil du client” pour identifier toutes les sources d’insatisfactions :

  • Les insatisfactions évidentes : casse, une déformation…
  • Les insatisfactions tacites : le bruit, la difficulté d’utilisation…

4. Identifier les causes des défaillances

Pour chacune des défaillances, identifier la cause de leur apparition en utilisant les outils de la résolution de problèmes.

5. Identifier l’impact sur le client

Pour chacune des défaillances, on vient identifier son impact sur le client.

6. Evaluer

L’outil est ouvert et propose 2 manières d’effectuer l’évaluation des défaillances.

La méthode traditionnelle

De la même manière qu’une AMDEC, on va effectuer une évaluation de plusieurs critères selon une échelle de 1 à 9 :

  • La Fréquence : on va évaluer la fréquence apparait la défaillance (1 : rarement, 9 : Fréquemment).
  • La Détectabilité : on évalue le niveau de détection de la cause de défaillance (1 : facilement détectable, 9 : non détectable)
  • La Gravité : on évalue l’impact sur le client de la défaillance (1 : peu d’impact, 9 : très important).

La criticité de la défaillance étant alors la multiplication de ces trois facteurs.

La méthode DRBFM

Dans la méthode DRBFM propose une version plus light de l’évaluation de la criticité. Elle consiste à évaluer simplement l’impact sur le client de la défaillance selon l’échelle suivante :

  • A : fort impact, la défaillance génère des problèmes de sécurité ou ne permet plus l’usage du produit.
  • B : Impact moyen, la défaillance réduit les performances du produit mais il reste utilisable.
  • C : faible impact, les fonctions de “confort” sont moins performantes mais le produit est utilisable.

7. Préparer les revues de conception

Dernière étape de l’AMDEC créative, on va élaborer un document qui va nous permettre de suivre nos actions tout au long du processus de conception.

6. Solution pour éviter la défaillance

 7. Revue en conception

8. Revue en phase de validation

9. Revue en production

10.Résultats

6. Lister les solutions pour éviter la défaillance

On va lister l’ensemble des solution pour éviter les défaillances identifiées lors de la creative FMEA.

7. Actions revues en conception

On va décrire avec précision la ou les actions nécessaire en conception relative à la mise en place de la solution. Pour chaque action, un responsable et une date est identifiée.

Elles seront vérifiées lors de la revue 1 du processus.

8. Actions revues en phase de validation

On va indiquer les actions qui vous nous permettre de valider les plans de conception du premier prototype. Pour chaque action, un responsable et une date est identifiée.

Elles seront vérifiées lors de la revue 2 du processus.

9. Actions revues en production

On va indiquer les actions qui vous nous permettre de valider le modèle de pré-série. Pour chaque action, un responsable et une date est identifiée.

Elles seront vérifiées lors de la revue 3 du processus.

10. Résultats

Dernière étape du DRBFM, on va décrire ce que nous allons devoir faire pour valider le modèle de pré-série et autoriser le lancement en production. our chaque action, un responsable et une date est identifiée.

Elles seront vérifiées lors de la revue 4 du processus.

Phase 3 : Revue de conception (Design Review)

Chaque revue de conception se fait en groupe, avec la présence des manager et des clients. Leur nombre diffère en fonction des projets, des entreprises… Chez Toyota, les revues de conception sont au nombre de 4:

Revue 1

Cette première revue reprend les données de la colonne 7 de notre document. On va vérifier que les solutions à mettre en place lors de la conception de produit ont bien été faite. On vérifie les plans, les différents calcul de simulation avant le design final du prototype.

On remet à jour le document si nécessaire.

Revue 2

Cette seconde revue reprend les données de la colonne 8 de notre document. L’objectif est de valider les plans finaux du prototype.

Revue 3

Le prototype est construit, cette troisième revue reprends la colonne 9 de notre document, et vise à évaluer sa performance et la confirmation de la qualité des contre-mesures. Une dernière évaluation des modes de défaillances est faite via l’utilisation du DRBTR. Cette confirmation nous permet de lancer la production des pré-séries.

Revue 4

Dernière revue de conception avant la production, c’est la confirmation de la pré-série. On va compléter la colonne 10 en reportant les résultats finaux de nos actions. Si les résultats sont positifs, on autorise le lancement en production série.

Source

1 – Y. Hatamura (2002) – Learning from failure

2 – R. Schmidt, G. J. Riedel, K. Kangas (2011) – Risk assessment using Design Review Based on Failure Mode

3 – R. Laurenti (2008) – Apresentacao de um método para a melhoria do processo de desenvolvimento de novos produtis

4 – H. Shimizu, T. Yoshimura (2004) – Reliability problem prevention method of stimulating creativity and visualizing problem

E. Rebentisch (2005) Lean Product Development

H. Noguchi, Y. Otsuka, H. Shimizu (2010) – Design review based on failure mode to visualise reliability  problems in the development stage of mechanical product

Mizen Boushi – Toyota’s quality problem prevention method

S. Kano, H. Shimizu (2001) – A guide to GD3 activities and DRBFM technique to prevent trouble

R. Schmitt (2009) – Lecture quality management

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