AMDE - Qu'est-ce que c'est et comment la mettre en œuvre dans votre entreprise ?

L’AMDE est l’acronyme en anglais de la technique d’Analyse des Modes de Défaillance et de leurs Effets, le processus de révision des sous-systèmes, des composants et des assemblages pour identifier les scénarios de défaillance possibles dans un système. Connue à l’origine sous le nom de Failure Mode and Effects Analysis, cet outil permet également de rechercher les causes et les effets de ces modes de défaillance.

Cette approche offre un paradigme étape par étape pour vérifier les défauts possibles dans la conception ou le processus d’assemblage d’un produit ou d’un service. Les “modes de défaillance” sont les façons dont quelque chose peut mal tourner. Cela inclut tous les défauts actuels ou potentiels, en particulier ceux qui affectent les clients.

L’“analyse des effets” est l’étude des conséquences de ces défaillances. Les erreurs doivent être priorisées en fonction de la gravité de leurs effets, de leur fréquence et de la facilité avec laquelle elles peuvent être détectées.

L’évaluateur doit documenter les connaissances actuelles et les projets en cours liés aux défaillances et aux risques identifiés. Cela doit être utilisé dans le processus d’amélioration continue de l’organisation, en aidant au contrôle de la qualité avant et après l’opération régulière d’un processus donné.

Avantages de AMDE

La FMEA apporte plusieurs avantages aux organisations qui l’utilisent, tels que :

• Augmente la fiabilité et la sécurité des produits et des processus. En identifiant les défaillances potentielles ou réelles, l’AMDE permet de corriger ou d’éliminer les causes de ces défaillances et d’éviter qu’elles ne se reproduisent ou ne s’aggravent.
• Réduit les coûts et le gaspillage. L’AMDE prévient ou minimise les effets des défaillances en réduisant les coûts et en optimisant les ressources.
• Améliore la satisfaction des clients. L’AMDE fournit des produits et des services de qualité et fiables, en anticipant les besoins et les attentes des clients.
• Améliore la planification et la gestion des risques. L’AMDE analyse et hiérarchise les défaillances, en contrôlant et en évaluant les actions d’amélioration.
• Favorise l’amélioration continue. L’AMDE documente et enregistre les défaillances, en tirant les leçons des erreurs et en appliquant les meilleures pratiques.

Types d’AMDE

En raison de sa flexibilité, l’Analyse des Modes de Défaillance et de leurs Effets peut être utilisée dans divers contextes, ce qui donne lieu à différents types d’AMDE. La technique peut être catégorisée de plusieurs manières différentes, mais elle est généralement divisée en trois grandes classes : AMDE de Conception (DFMEA), AMDE de Processus (PFMEA) et AMDE de Système (SFMEA). Nous allons expliquer ci-dessous ce que signifie chaque élément de cette soupe de lettres.

AMDE de Conception (DFMEA)

L’AMDE de Conception (DFMEA) est réalisée pendant la phase de conception du produit. L’objectif est d’améliorer la conception de ce produit en découvrant les problèmes potentiels.

Pour vérifier cela, on évalue :

• Propriétés des matériaux utilisés : lubrification, viscosité, élasticité.
• Géométrie du produit : dimensions critiques, interférences, ergonomie.
• Tolérances : compatibilité d’assemblage, performance fonctionnelle, durabilité et durée de vie.
• Bruit d’ingénierie : sources de bruit, niveaux de bruit, impact sur la performance.
• Autres éléments : sécurité, fiabilité et durabilité, entre autres.

La DFMEA est généralement appliquée dans les industries automobile et aérospatiale. Dans le cas de l’automobile, les constructeurs évaluent la conception d’un nouveau véhicule pour trouver des points de défaillance potentiels dans les composants critiques. Pour cela, ils vérifient généralement les freins, le moteur et la transmission.

Dans l’industrie aérospatiale, l’AMDE de Conception est utilisée pour analyser la conception d’un avion avec une attention particulière aux points de défaillance liés à la sécurité et à la performance. L’objectif, bien sûr, est de les résoudre pendant la phase de conception.

AMDE de Processus (PFMEA)

La PFMEA doit être appliquée pendant la fabrication ou la production d’une marchandise. Elle détermine la recherche de défaillances qui permettent une plus grande fiabilité et sécurité de votre main-d’œuvre.

Pour cela, vous devez évaluer des facteurs tels que les erreurs humaines, les méthodes d’analyse, les matériaux et les machines utilisés dans vos processus. Il est également recommandé de vérifier vos métriques de suivi et d’explorer les facteurs environnementaux.

La PFMEA est généralement utilisée dans les industries où la satisfaction des clients est un facteur crucial, comme c’est le cas de l’industrie alimentaire. Les entreprises alimentaires utilisent souvent cette méthodologie de processus pour trouver des modes de défaillance potentiels dans leur processus de fabrication.

Ces éléments incluent des choses comme la contamination, la manipulation inadéquate ou les problèmes d’emballage. De cette manière, il est possible d’identifier les effets de ces erreurs sur la qualité des aliments et la sécurité des consommateurs.

AMDE de Système (SFMEA)

Enfin, nous avons l’AMDE de Système, représentée par l’acronyme SFMEA. Il s’agit d’une analyse plus généralisée des défaillances systématiques. Nous pouvons la décrire comme une AMDE de Conception mais pour l’ensemble du système.

Cette technique est appliquée pendant les phases de service ou de maintenance. Les étapes pour appliquer la SFMEA sont essentiellement les mêmes que celles de la DFMEA, y compris les analyses de fonction, de défaillance et de risque.

Les principaux secteurs qui utilisent l’AMDE de système sont :

• Industrie des dispositifs médicaux : les fabricants de dispositifs médicaux et hospitaliers utilisent la SFMEA pour trouver des modes de défaillance possibles dans la fabrication ou l’exploitation de leurs produits. La procédure inclut la recherche de calibrations incorrectes et d’erreurs d’installation.
• Industrie des télécommunications : les entreprises du secteur des technologies de la communication cherchent à trouver des défaillances dans leurs services. Cela inclut des choses comme les interruptions de réseau, les erreurs de facturation ou les plaintes des clients.

À quoi sert la FMEA ?

La FMEA est une méthode qui nous fait réfléchir : « Si cette défaillance se produit, quelles en seront les conséquences ? ». L’objectif est de minimiser les risques de défaillance en supprimant ce qui les occasionne.

Cet outil sert de résumé des connaissances, ce qui vous permet de créer un dossier basé sur les expériences passées avec des produits/processus similaires et d’utiliser ces informations pour des améliorations futures.

L’utilisation systématique de FMEA permet d’éviter les défaillances et de rendre le service plus fiable et plus sûr. Les clients bénéficient ainsi d’une plus grande sécurité et d’une plus grande satisfaction. En outre, cela a un impact positif sur le rendement financier de l’entreprise, car cela permet de réduire ou d’éliminer les défaillances éventuelles des processus de production.

Comment appliquer l’AMDE

Maintenant que vous savez ce qu’est l’AMDE et quels types existent, il est temps d’apprendre comment appliquer la technique dans votre organisation. Il est essentiel que l’analyse soit effectuée dans le bon ordre et étape par étape, car chaque nouvelle étape dépend du résultat de la précédente.

Étape 1 : Planification et Préparation

L’étude de l’AMDE commence par une définition intentionnelle et minutieuse de la portée. L’équipe de gestion est responsable de définir l’objectif de l’étude.

Étape 2 : Analyse de la Structure

Avant d’aborder l’analyse des défaillances, il est essentiel de souligner l’un des changements les plus importants introduits dans la version la plus récente du FMEA (AIAG & VDA). La méthodologie ne consiste plus simplement à remplir des colonnes dans une feuille de calcul. 

À la place, elle exige désormais la construction d’un réseau complet de structures et de fonctions. C’est pourquoi, lors de cette deuxième étape, nous commençons par cartographier l’arborescence de la structure (par exemple : Système > Sous-système > Composant) afin d’établir une vision claire et interconnectée des relations entre les éléments du produit ou du processus. 

L’analyse de la structure sert à identifier et à décomposer le processus en étapes séquentielles, interfaces et éléments logistiques. Elle utilise les limites définies à l’étape 1 pour identifier chaque élément à étudier. 

L’objectif de l’analyse de la structure est de faciliter une compréhension complète du processus. Commencez par l’élément central de votre périmètre, identifiez le processus auquel il appartient et recensez tous les éléments directement liés. 

Étape 3 : Analyse de la Fonction

Une fois l’arborescence de la structure établie, l’étape suivante consiste à construire le réseau de fonctions. Il faut détailler ce que chaque élément doit faire et comment ils interagissent. 

Cette connexion logique forme le réseau de structures et de fonctions. Ce n’est qu’après avoir établi cette base visuelle qu’il faut se concentrer sur la défaillance elle-même. Cette approche facilite l’identification des causes profondes et des effets sur l’ensemble du système. 

Lors de l’analyse fonctionnelle, il convient d’examiner ce que le produit devrait faire, ce que le processus global (et chacune de ses activités) devrait exécuter et comment cette fonctionnalité est assurée. Chaque élément est analysé en fonction de ses fonctions et exigences.

Étape 4 : Analyse de la Défaillance

À l’étape 4, le concept de “chaîne de défaillances” est utilisé pour comprendre et visualiser les imperfections du processus. Cette chaîne est composée du mode, de l’effet et de la cause de la défaillance.

• Le mode de défaillance représente toute manière par laquelle un élément peut échouer à remplir sa fonction prévue.
• L’effet de la défaillance est la conséquence d’un mode de défaillance.
• La cause de la défaillance est une indication de ce qui peut provoquer un mode de défaillance.

Dans l’analyse de la défaillance, vous identifiez comment les éléments détaillés dans l’Analyse de la Structure peuvent présenter des erreurs dans l’exécution des fonctions prévues, qui sont documentées par l’Analyse de la Fonction. Un mode de défaillance conduit à un effet déclenché par une cause de défaillance. La détermination des causes possibles est l’élément central d’une AMDE.

Étape 5 : Analyse des Risques

À l’étape 5, vous devez évaluer la gravité, la fréquence et la capacité de détection de chaque chaîne de défaillances. Sur la base des évaluations, déterminez le niveau de priorité d’action entre “élevé, moyen ou faible”.

Utilisez comme base les Tableaux de Priorités d’Action. Il convient de noter que ces tableaux n’établissent pas une “priorité de risque”, mais un niveau de priorité pour l’action demandée. Cela vise à réduire le risque de défaillance dans le fonctionnement.

Si le niveau évalué est élevé, des mesures doivent être prises pour améliorer les contrôles de prévention ou de détection. Sinon, vous devez au moins justifier ce qui rend les contrôles actuels adéquats.

Si le niveau est moyen, il est recommandé de prendre des mesures pour améliorer les contrôles de prévention et/ou de détection. Si le niveau est faible, des actions pour améliorer les contrôles de prévention ou de détection peuvent être prises, mais ne sont pas obligatoires.

Étape 6 : Optimisation

L’objectif principal de l’étape d’optimisation est de développer des actions pour réduire les risques et augmenter la satisfaction des clients en améliorant vos processus. La plupart des actions impliqueront probablement la réduction de la probabilité d’occurrence des causes de défaillance ou l’amélioration des contrôles de détection. Les deux alternatives conduisent à un processus plus robuste.

Étape 7 : Documentation des Résultats

Les résultats de chaque étude AMDE doivent être entièrement documentés. Une étude AMDE ne sera pas terminée tant que l’Étape 7 n’est pas finalisée.

Exemple de FMEA

Vous trouverez ci-dessous un guide détaillé, étape par étape, sur la manière de réaliser la FMEA. N’oubliez pas qu’il s’agit d’un exemple simple et didactique pour faciliter la compréhension.

1. Étape du processus

Considérons le processus de test d’une voiture finie chez un constructeur automobile.

2. Mode de défaillance

Dans cet exemple de FMEA, nous définissons deux modes de défaillance :

• La voiture ne freine pas
• La voiture ne démarre pas

3. Effet potentiel de la défaillance

Ensuite, nous nous posons la question suivante : « Si cette défaillance se produit, que pourrait-il se passer ? » Nous avons comme effet des défaillances :

• Accident
• Le consommateur ne pourrait pas atteindre sa destination

4. Sévérité (S)

L’accident étant le scénario le plus défavorable, nous avons classé la valeur de sévérité à 10 et pour le second effet, qui n’est pas aussi grave, nous l’avons classé à 7

5. Causes de défaillance

« Quelles sont les causes possibles de ces défaillances ? » Nous citons deux causes probables pour chaque mode de défaillance :

• Le système de freinage ne fonctionne pas ou les roues glissent lors de l’essai.
• Problème de batterie ou manque de carburant.

6. Probabilité de survenue

Comme il s’agit d’une voiture neuve, fraîchement sortie de chez le constructeur, nous l’avons envisagée :

• Probabilité de survenance 7 (élevée) pour la probabilité que le problème se situe au niveau du système de freinage et 2 (faible) pour la probabilité que le problème se situe au niveau des roues.
• Probabilité de survenance 5 (modérée) pour le problème de la batterie et 3 (faible) pour le manque de carburant.

7. Contrôles de processus

Comme indiqué précédemment, les contrôles de processus peuvent prévenir la cause ou la détecter une fois qu’elle s’est produite. Dans ce cas, les indicateurs que nous avons pour les problèmes sont :

• Dans le système de freinage, ce seraient les bruits. Les plaquettes de frein émettent différents types de bruits et chacun d’entre elles représente une défaillance différente. Parmi celles-là, nous en avons : squeal de haute et basse fréquence, judder, groan, moan, rattle, clack, chirp et creak. En d’autres termes, un système de freinage fonctionnant parfaitement est idéalement exempt de bruit.
• Un autre contrôle serait l’indicateur d’usure de la bande de roulement TWI (Tread Wear Indicator) qui mesure l’épaisseur et la profondeur des rainures du pneu.
• Le tableau de bord de la voiture fonctionne comme un contrôle pour détecter à la fois le problème de batterie et le manque de carburant.

8. Détection (D)

Plus la valeur de détection est faible, plus les chances de détection sont grandes. Nous avons donc classé :

• Le bruit des freins est classé 2 parce qu’il est extrêmement probable qu’il soit entendu et 3 pour l’indicateur d’usure de la bande de roulement.
• Le problème dans la batterie comme 1 et le manque de carburant comme 4.

9. Priorité d’action (PA) 

Enfin, vous déterminez la Priorité d’action (PA). Dans la version actuelle du FMEA (manuel AIAG & VDA), il n’est plus nécessaire de multiplier les indices pour obtenir l’ancien NPR. Les valeurs de Gravité, Occurrence et Détection sont croisées dans une table standard afin de classer la priorité en Élevée (A), Moyenne (M) ou Faible (B). 

Dans cet exemple, le premier mode de défaillance (la voiture ne freine pas) présente une gravité très élevée (10) et une occurrence élevée (7). Le croisement de ces données conduit à une Priorité d’action Élevée (A), même si la détection est bonne (2). 

Cela signifie que la vérification des freins doit être la priorité absolue du constructeur. Un niveau élevé exige la mise en œuvre immédiate d’améliorations des contrôles de prévention ou de détection. 

En revanche, pour le second mode de défaillance (la voiture ne démarre pas), la gravité est de 7, l’occurrence de 5 et la détection de 1. Cette combinaison aboutit à une Priorité d’action Faible (B), ce qui indique que les contrôles actuels sont adéquats et que des améliorations supplémentaires restent facultatives.

Résultats de FMEA

Après avoir finalisé la FMEA, que faites-vous des résultats ?

Cette dernière étape est la plus importante, et si elle n’est pas réalisée correctement, toutes les étapes précédentes ne seront pas pertinentes pour votre produit ou votre processus.

Après avoir finalisé la FMEA, nous utilisons les résultats pour :

• Atténuer les défaillances à haut risque.
• Réduire la gravité des conséquences et la probabilité de survenue.
• Insérez des commandes pour augmenter la détection des pannes.
• Créez des plans d’action avec des dates et responsable de la mise en œuvre de chaque amélioration.
• Réévaluer pour s’assurer que les objectifs sont atteints.

Conclusion

La mise en œuvre de l’AMDE (Analyse des Modes de Défaillance et de leurs Effets) est une étape fondamentale pour garantir la qualité et la sécurité des produits et des processus dans une organisation. En identifiant et en évaluant les modes de défaillance potentiels, ainsi que leurs causes et effets, les entreprises peuvent agir de manière proactive pour atténuer les risques et augmenter la satisfaction des clients.

Grâce à ses différentes applications, telles que DFMEA, PFMEA et SFMEA, la technique offre une approche systématique et détaillée de l’analyse des défaillances à différentes étapes du cycle de vie du produit ou du service.

Ainsi, l’AMDE aide non seulement à identifier les problèmes avant qu’ils ne surviennent, mais fournit également une base solide pour l’amélioration continue, devenant ainsi un outil indispensable pour toute organisation cherchant l’excellence opérationnelle.

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FAQ – Foire aux questions sur l’AMDEC

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