FMEA

Failure Mode & Effect Analysis Failure Mode & Effect Analysis

การวเคราะหการขดของและผลกระทบจากกระบวนการการวเคราะหการขดของและผลกระทบจากกระบวนการ

2

PRESENTATION OUTLINE

1 Definitions

2 Purpose of agitation

3 Devices to produce agitation

4 Selecting Mixers

3

การเปลยนกระบวนทศนของการควบคมคณภาพส QA

Paradigm shift to QA

• การแกไขปญหา• การเฝาพนจความสญเปลา• การกำาหนดความนาไววางใจในเชงปรมาณ

• การปองกนปญหา (Q)• การจำากดทงความสยเปลา (C)• การลดความไมนาไววางใจในเชงปรมาณ (D-JIT)

กระบวนทศนเดม QC กระบวนทศนใหม QA

4

หลกพนฐาน การบรหารงานส QA

S-D-C-A / P-D-C-A CYCLE

SDC

A

PDC

A

SDC

A

PDC

Aการปรบปรงอยางตอ

เนอง

รกษา / ควบคม

ปรบปรง

5

ความหมายของ FMEA

FMEA: Failure Modes and Effects AnalysisFMEA is a systematic approach used to examine potential failures and prevent their occurrence. It enhances an engineer’s ability to predict problems and provides a system of ranking, or prioritization, so the most likely failure modes can be addressed.

FMEA is generally applied during the initial stages of a process or product design. Brainstorming is used to determine potential failure modes, their causes, their severity, and their likelihood of occurring. In six sigma, we apply FMEA to know failure modes. Our main interests are the cause and likelihood of occurrence, for which we have actual data and do not need to rely on brainstorming.

FMEA is also a valuable tool for managing tasks during defect/failure reduction projects.

ทมา FMEA handbook Seagate

6

ความหมายของ FMEA (ภาษาไทย)

“เทคนคทางวศวกรรมตวหนงทใชการนยาม ชบง และกำาจดทงซงสาเหตของขอบกพรองทเกดขนแลว (Actual Cause) และมสาเหตทมแนวโนมวาจะเกดขน (Potential Cause) โดยขอบกพรองดงกลาวอาจจะอยในรปของปญหาหรอความคลาดเคลอนกได และการวเคราะหดงกลาวจะตองดำาเนนการกอนสงมอบสนคาหรอบรการใหกบลกคาเพอการประกนคณภาพทสมบรณแบบ”

คำาสำาคญ

เทคนคทางวศวกรรม สาเหตของขอบกพรองทเกดขนแลว สาเหตทมแนวโนมวาจะเกดขน ลกคา การประกนคณภาพ

7

คำาจำากดความของ FMEA

FMEA is a systematic design evaluation procedure whose purpose is to:

1.Recognize and evaluate the potential failure modes and causes associated with the designing and manufacturing of a new product or a change to an existing product.

2.Identify actions which could eliminate or reduce the chance of the potential failure occurring.

3.Document the process.

8

จดกำาเนดของการใช FMEA… เรมตนท NASA

420

NASA used FMEA to identify Single Point Failures on Apollo project

(SPF = no redundancy & loss of mission)

How many did they find?

9

ทมาของ FMEA ในปจจบน

หลงการเรมใชครงแรกในชวงตนทศวรรษท 60 โดย NASA เพอปองกนความผดพลาดจากโครงการ Apollo

ตอมาประยกตใชในชวงตนทศวรรษท 70 โดยกองทพเรอสหรฐอเมรกาปลายทศวรรษท 80 อตสาหกรรมรถยนต เรมนำามาใช และเรยกรองใหผผลต

ชนสวน Suppliers ทำา FMEA ดวยเชนกน โดยการกดดนของภาวะถกบงคบใหลดตนทนทศวรรษตอมา บรษท ซเกท เทคโนโลย จำากด เรมนำามาใชงาน

ขอสงเกต ทำาไมจงใชในอตสาหกรรมประกอบเปนสวนใหญคำาตอบ เพราะมชนสวนประกอบเปนจำานวนมากจงตองบงคบ Maker ทำาเพอลดของเสยของสนคา

10

ทำาไม Toyota ตองทำาของเสยใหเปนศนย

จำานวนชนสวนทประกอบกบอตราของทไดคณภาพของผลตภณฑ(สมมตวาเปอรเซนตชนสวนทเปนของเสย = 01 %)

ทำาไม Toyata ตองทำาของเสยใหเปนศนย

จำานวนสวนประกอบ อตราของทไดคณภาพผลตภณฑ (%)110

100400100050001000020000

99.999.090.567.036.80.60.00.0

11

อตสาหกรรมทเหมาะตอการใช FMEA

• มขนตอนการทำางานมาก

• มชนสวนประกอบมาก

• ตองการลดของเสยลง

• มงเนนส QA (การปองกนปญหา)

• ตองการจดลำาดบความสำาคญ

• ไมไดใชระบบ Zero Defect (ZD)

12

FMEA is not for Everyone

• It is the most Effectively used with a product that is…

– Mission Critical

– Remotely operated

– Difficult to Maintain

– Intended for high volume production

13

FMEA ใชสำาหรบ

• คนหาลกษณะคณภาพทวกฤต และลกษณะคณภาพทสำาคญ

• จดลำาดบความสำาคญของสงทจะออกแบบและคนหาความไมเหมาะสมของกระบวนการ และอน ๆ แลวแตการประยกต

• ลดตนทนและเวลาในการทำางาน

• ลดของเสยและปองกนปญหา

• ระบปญหาและความรนแรงของปญหา รวมถงวางแผนการแกปญหา

14

การประยกตใชงาน

• มเวลา ทรพยากรนอย ตองการจดลำาดบความสำาคญในการแกปญหา

• เมอมการนำาเทคโนโลยใหมมาใช

• มการเปลยนแปลงกระบวนการบางอยาง

• มปญหาทเปนปญหาเรอรง

• มความแปรผนสง

• ใชคกบ QC Process Chart

15

การเรมตนและความสำาเรจของ FMEA ทง 3 แบบ

เรมตน เสรจสนSYSTEM After system functions

are defined, before specific hardware is selected

When the project is turned over to design

DESIGN After product functions and design concepts are defined but before the design is complete

When final drawings are released

PROCESS When preliminary drawing are available but before tooling design is completed

When the product reaches end of life or is removed from production

16

เราควรใช FMEA เมอใด

When new systems, products and processes are being designed.

When existing designs and processes are being changed.

When carry-over designs or processes will be used in new applications or environments.

After completing a Problem Solving Study, to prevent recurrence of a problem.

17

ประเภทของ FMEA

ระบบ ออกแบบ กระบวนการ การบรการ

องคประกอบ ระบบยอย ระบบหลก

องคประกอบ ระบบยอย ระบบหลก

แรงงาน , เครองจกร , วธการ , วตถดบ , การวด ,

สงแวดลอม

บรการ,อปกรณ , วธการ,วตถดบ , การวด ,

สงแวดลอม

เครองจกร/อปกรณ ทรพยากรบคคล

เครองมอ , สถานงาน , สายการผลต , กระบวนการ ,

เครองมอวด , การฝกอบรม

ทมงาน , สถานงาน , สายการบรการ , การ

บรการ , เคสมรรถนะ ,การฝกอบรม

การลดผลของขอบกพรองในระบบ

การลดผลของขอบกพรองในการออกแบบ

การลดขอบกพรองของกระบวนการในกระบวนการทงหมด (ระบบ)

การลดขอบกพรองของการบรการองคกรโดยรวม

การเพมความนาไววางใจ และความสามารถในการรกษาไวของระบบ

การเพมความนาไววางใจและความสามารถในการรกษาไวของการออกแบบ

การเพมความนาไววางใจ ความสามารถในการรกษาไวและการเพมผลผลตกบกระบวนการทงหมด

การเพมความพงพอใจของลกคาโดยผานความนาไววางใจดานคณภาพและการบรการ

จดเน

นเป

าหมา

ย

18

หลกการสำาคญของ FMEA (การจดลำาดบความสำาคญ)

RPN = S x O x D

RPN = เลขกำาหนดลำาดบกอนหลงตามความเสยง (Risk Priority Number)S = ความรนแรงของผลของขอบกพรอง (Severity)O = ความถของการเกดขอบกพรอง (Occurrence)D = ความสามารถในการตรวจจบขอบกพรองกอนสงมอบถงลกคา (Detection)

เกณฑการจดลำาดบคา RPN จะขนกบชวงความเชอมนทางสถต ถาคะแนน RPN เทากน ใหพจารณาลำาดบกอนหลงจาก S ถาคะแนน S เทากนอก ใหพจารณาลำาดบกอนหลงจาก D

19

การประเมนคา RPN

เรมตนจากการประเมนความหมายของคำาวา “ความเสยง (Risk)”

• ความเสยงเลกนอย (Minor) ไมตองมการปฏบตการแกไข

• ความเสยงปานกลาง (Moderate) อาจจะมการปฏบตการแกไขบาง

• ความเสยงสง (High) จะตองมการปฏบตการแกไขและปองกน และประเมนผล พรอมตรวจสอบความถกตองดวยวธการทเหมาะสม

• ความเสยงวกฤต (Critical) จะตองมการปฏบตการแกไขและปองกน พรอมทำาใหเกดการเปลยนแปลงอยางจรงจง

20

การจดลำาดบความสำาคญในการแกปญหา องเกณฑ

A

B

C

D

OVER 200

100 - 199

26 - 99

1 - 25

PRIORITY RPN RANGE

21

แผนภาพพาเรโต การคดเลอกแบบองกลม

แผนภาพสำาหรบการวเคราะหความมเสถยรภาพของขอมลทมการจำาแนกประเภท โดยผานหลกการพาเรโต (Pareto Principle) ทวา “Vital Few and Trivial Many” (สงทสำาคญมจำานวนเพยงเลกนอย สงทไมสำาคญเพยงเลกนอยมจำานวนมาก)

ความหมาย

ความสำาคญ

ประเภท

สงสำาคญมเพยงเลกนอย

สงสำาคญเลกนอยมจำานวนมาก

22

หนวยงานทควรจะเขารวม เพอจดทำา FMEA

FMEA จะทำางานไดอยางมประสทธผล จะตองมขอมลและอาศยการตดสนใจของหลายหนวยงาน เนองจาก FMEA จะถกกำาหนดหวขอดวยคำาวา Function จงตองมหลายหนาทงาน

TEAMFMEA

23

อตสาหกรรมทเหมาะตอการใช FMEA

19721`

In 1972, brothers-in-law Leonard Marsh and Hyman Golden and Arnold Greenberg, Marsh’s childhood friend, founded a business called the Unadulterated Food Corporation and began selling juice in Queens. The name Snapple was coined while trying to develop an apple soda. In 1987, Snapple introduced iced teas with fun names and flavors and enlisted (2) controversial radio personalities, Howard Stern and Rush Limbaugh, to promote them

Cadbury Schweppes buys Snapple from Triarc for $1.45 billion. Snapple is now part of the very successful America’s Beverage division, which includes 7up, Dr. Pepper, Mystic, and Mott’s juices, among other brands. Has Snapple found its home?

Fewer than three years later, Quaker throws in the towel and sells Snapple for $300 million to Triarc

1994 1997 2000

After sizzling success,Snapple is sold to Quakerfor $1.8 billion

24

DEVICES TO PRODUCE AGITATION

IMPELLERS

The portion of agitator imparting force to the material being mixed.

•Propellers

•Turbines

•Paddles

•Anchors

•Helical Ribbons

25

DEVICES TO PRODUCE AGITATION

•A three or four-short bladed having helically shaped blades (usually less than 25% of vessel diameter).

•Rotating at high speeds (500 to several thousand rpm).

•Provides axial flow for better top to bottom mixing, and induces an upward circulation flow along the surface of the bottom to the side wall.

PROPELLERS

26

DEVICES TO PRODUCE AGITATION

•A multi-bladed (usually 4 or more in the same plane of rotation) relatively short armed impeller.

TURBINES

Rushton / Disc turbines

Pitched blade turbines

Straight blade turbines

Flat blade turbines

Curve blade turbines

Smith turbines

27

DEVICES TO PRODUCE AGITATION

•Generally smaller than paddles, measuring 20 to 50% of the vessel diameter.•Commonly rotate at speeds of 30 to 500 rpm.•Come in a variety styles and are highly adaptable to a vast array of

applications.•Velocity of the liquid relatively high and currents travel throughout the vessel,

with vertical flow often being set.•Particularly effective in moderately viscous liquid.

TURBINES

28

DEVICES TO PRODUCE AGITATION

•Commonly paddles measure that half to three quarters the diameter of the vessel with width of the blades one tenth to one sixth of their length.

•Speed normally in the range of 20 to 50 rpm.•High radial and rotational components, little vertical flow.

PADDLES

29

DEVICES TO PRODUCE AGITATION

•An impeller whose contour closely conforms to the vessel bottom and walls.•Designed to meet the requirements for motion and he tank wall in high

viscosity applications.

ANCHORS

30

DEVICES TO PRODUCE AGITATION

•Consisting of one or more narrow ribbons which spiral around the shaft, affixed to arms mounted on the shaft and having diameter near that of the vessel.

•Most prevalently used in the chemical and petrochemical industries.

HELICAL RIBBONS

31

DEVICES TO PRODUCE AGITATION

OTHERS

Counterflow impeller

High solidity counterflow

Sawtooth impeller

Hydrofoil impeller

32

DEVICES TO PRODUCE AGITATION

Figure 1. An example of a flow based classification of impellers.

33

DEVICES TO PRODUCE AGITATION

Figure 2. Impeller mixers flow-head (shear) characteristics.

34

DEVICES TO PRODUCE AGITATION

Table 1. Power based classification of impellers.

35

SELECTING MIXERS

OPTIMUM MIXER SELECTION CRITERIA

A Full and accurate specification of the mixing vessel, the process parameters, and the required mixer performance is the first crucial step to arriving at an optimum mixing operation.

Information Required for Mixer Selection

Viscosity

Density

Volume

Mixing time

Pressure & Temperature

Any specific process requirement

36

SELECTING MIXERS

NomenclatureWhere:D = Impeller DiameterC = Impeller off Bottom ClearanceN = Impeller speedZ = liquid DepthT = Vessel Diameter

Figure 3. Diagram of mixing vessel.

37

SELECTING MIXERS

•The function of any mixing impeller is to convert the rotational energy of the mixer shaft into the correct combination of flow, shear and turbulence to achieve the required process result.

•As no one-impeller design is capable of providing optimum performance under every process condition, optimum process performance is dependent upon selecting an impeller design that has the specific characteristics required by a given process.

IMPELLER TYPE

38

SELECTING MIXERS

•The use of a single impeller is the usual preferred option on the basis of cost. However, changes in the ratio of liquid level (Z) to vessel diameter (T) can have an adverse effect on the flow patterns generated within the vessel. This can result in the need to consider the use of multiple impellers in order to achieve an economic solution.

• In practise, the optimum Z/T will be in the range 0.9 < Z/T < 1.2 as this does not significantly effect mixer design. Multiple impellers will be required on any vessel where Z/T ratio is greater than 1.5 to ensure good mixing.

•Z/T ratio alone is not the only consideration when determining the number of impellers required. Multiple impellers may also need to be considered for other reasons including, when high viscosity fluids are involved, for mixing at low level during filling and emptying or where draw down from the liquid surface is a requirement.

NUMBER OF IMPELLERS

39

SELECTING MIXERS

Figure 4. Flow of multiple impellers.

40

SELECTING MIXERS

•Whether utilizing a single or a multiple impeller configuration the positioning of the impellers within the process fluid can have a significant effect on the overall process performance. Incorrect positioning can lead to staged flow patterns, poor dispersion of additives and impellers being out of the liquid at crucial stages of the process.

IMPELLER POSITIONING

•The ratio of mixing impeller diameter (D) to vessel diameter (T) has a very significant effect on the performance of most fluid mixers and the optimum D/T is a function of both process conditions and process requirements.

•Normally the optimum D/T will be in the range 0.2 < D/T < 0.5. Some special applications however, sometimes operate outside this range.

D/T RATIO

41

SELECTING MIXERS

•The impeller bottom clearance (C/T ratio) can also have a very significant effect on the overall performance of a mixer, effecting both power draw and pumping efficiency. The optimum C/T ratio is essentially dependent upon impeller type but can also be effected by process conditions.

•Normally, the optimum C/T will be in the range: 0.1 < C/T < 0.3. Hydrofoils however can operate at much higher levels, up to C/T = 0.5 or more.

BOTTOM CLEARANCE

42

SELECTING MIXERS

•Tank bottom shape can have a significant effect on the flow patterns generated within the mixing vessel and hence the mixers ability to achieve optimum process performance. Normally a dish-bottom tank is the preferred bottom shape. However, flat-bottoms and shallow cones (less than 15°) can be used for many processes without any particular problem. In the case of flat bottomed tanks mixer performance can often be significantly improved by the introduction of corner fillets.

• In general deep cones should be avoided especially where the requirement is solids suspension.

BOTTOM SHAPE

43

SELECTING MIXERS

• It is normally desirable to set the baffles off the wall and off the bottom of the tank to prevent solids or fluids from stagnating at those points. The optimum baffling arrangement however, will vary from process to process and is dependant upon a variety of factors including, vessel geometry, vessel internals, specific power, the required surface effects, and viscosity.

BAFFLES

44

THE eBAY-PAYPAL ACQUISITION

The partnership made sense … … but would it work?

Rely on transaction-based revenue

No inventory or warehousing

No sales force

Can we recoup the $250 millionpremium we paid with savingsand revenue growth?

45

THE eBAY-PAYPAL BUSINESS MODELS

eBay business modelPo

sts

auct

ion,

pays

fee

Wins auction

eBay

BuyerSellerContract and

payment occur between buyer

and seller

PayPal business model

PayPal

PayeePayer

eBay revenue comes from sellers paying auction posting fees

PayPal’s revenue comes from float in the personal accounts and fees for pre-mier and business accounts

Send

s mon

ey

Receives money

(pays fee)

46

MERGER VS. ACQUISITION

Merger

Acquisition

A

A

B

B

C

AThe purchase of one firm by another so that ownership transfers

The “merger”of Daimler with Chrysler

in 1997 is considered by manyto have been an acquisition

in disguise

The consolidation or combinationof one firm with another

47

M&A – A VEHICLE THAT IMPACTS ALL ELEMENTS OF THE STRATEGY DIAMOND

M&A and the Strategy DiamondWhile mergers and acquisition are explicitly vehicles of strategy, they have major implications for arenas staging, and economic logic as well

Economiclogic

Arenas

VehiclesStaging

Differentiators

Source: Adapted from Hambrick and Fredrickson, “Are You Sure You Have a Strategy?” Academy of Management Executive 15:4 (2001) 48-59

48

BENEFITS AND DRAWBACK OF ACQUISITIONS OVER INTERNAL DEVELOPMENT

• Speed • Critical Mass• Access to complementary assets• Reduced competition

• Move expensive• Inherit adjunct businesses • Cannot spread commitment over several

years (one-time, all-or-nothing decision)• Potential for organizational conflict

49

PRICING MERGERS AND ACQUISITIONS

Market value

Intrinsic value

Target value Synergy value

Current market capitalization of firm (i.e., what stock market believe company is worth )

Market value of two firms combined with synergies taken into account

Fundamental value of cash flows

Fundamental value of cash flows of two firms with synergies taken into account

50

PREMIUMS

Percent of market value

130

15

145

100

Acquisitionprice

~ 30 - 45%

Market value

Average pre-miums in US range:

30 - 45%

51

THE SYNERGY TRAP

Acquisition premiums Create two problems for managers

Premiums increase the level of returns

the combined businesses must

extract

The longer it takes to implement performance

improvements, the more likely the

acquisition will fail

52

HOW WOULD YOU DO THAT? – PAYPAL ACQUISITION

eBay paida $250 million premium for PayPal, nowthey must earn that premium back

Years until synergies are implemented

Cost of capital

0

1

2

3

4

5

0.100

0.110

0.121

0.133

0.146

0.161

10%

0.150

0.173

0.198

0.228

0.262

0.302

15% 20%

0.200

0.240

0.288

0.346

0.415

0.498

• “How much incremental net income must you generate if you implement synergies in two years?

• What if they take five years to implement?

53

PAYING TOO MUCH

“The market, like the Lord, helps those who help themselves. But,

unlike the Lord, the market does not forgive those who know not what they do… (A) too-high purchase price for the stock of an excellent

company can undo the effects of a subsequent decade of favorable

business development “

54

THE ACQUISITION PROCESS

Source: Adapted from P.C. Haspeslagh and D.B. Jemison, Managing Acquisitions: Creating Value Through Corporate Renewal (New York Free Press, 1991), 42

A process perspective

Idea

Justification due diligence, negotiation

Acquisitionintegration

Results

Decision-makingprocess problems

Integration process problems

55

ABSORPTION

Need for strategic interdependence

Need for organizational autonomy

High

Low

High

Preservation Symbiosis

Holding Absorption

Low

Acquiring company completely absorbs the target company. If the target company is large, this can take time (e.g., Franklin Quest’s acquisition of the Covey Leadership Center to create Franklin Covey)

56

KEY LESSONS FOR IMPLEMENTING M & As

Integration management is a full-time jobMany successful acquirers appoint an “integration manager” becauseintegration is too much work for acting managers to add to their workloads

Key decisions should be made swiftlySpeed is of the essence because of the cost and time value of money

Integration should address technical and cultural issuesMost managers focus on technical issues only. This is a mistake

It’s a continual process, not an eventStart the integration process long before the deal is closed

57

M&As AND INDUSTRY LIFE CYCLE

Introduction

M&As tend to be R&D and product-related

Growth Maturity

M&As tend to be for acquiring products that are proven and gaining acceptance

M&As primarily for dealing with over capacity in the industry

58

M&As IN DYNAMIC CONTEXTS

Technological change

Cisco and Microsoft both use acquisitions to ensure they maintain their strong competitive positions

Demographic change

Geopolitical change

Trade liberalization

When the Tribune Company merged with Times-Mirror in 2000, it acquired Spanish-language “Hoy” to target the growing U.S Hispanic market

IBM divested its PC division to a Chinese company as that country emerges

Wal-Mart acquired Mexican retail giant, Cifra, in wake of NAFTA

Deregulation AT&T divested local operations into “Baby Bells” and set off a state of almost constant M&A

THANK YOU THANK YOU FOR YOUR FOR YOUR

ATTENTION.ATTENTION.