Appliquer l‘AMDEC produit et processus

Cette ressource s'adresse aux étudiants et professionnels en ingénierie, gestion de la qualité et production industrielle. Elle explique la méthode AMDEC (Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité), une technique préventive essentielle pour identifier et réduire les risques liés aux défaillances dans les produits et les processus. Comprendre cette méthode est crucial pour améliorer la fiabilité, la sécurité et la qualité dans la conception et la fabrication.

La question

La méthode AMDEC répond au besoin de prévenir les défaillances potentielles dans les produits et les processus avant qu'elles ne surviennent. Elle vise à identifier systématiquement les modes de défaillance, leurs causes et leurs effets afin de réduire ou d’éliminer les risques associés. Ce travail est important car il permet d’améliorer la fiabilité, la sécurité, la maintenabilité et la disponibilité des systèmes, tout en maîtrisant les coûts et en respectant les exigences réglementaires.

Concepts de base

L’AMDEC est une méthode analytique et préventive qui s’appuie sur une logique inductive : un système est décomposé en sous-ensembles successifs jusqu’au niveau des composants élémentaires. Chaque composant est analysé pour identifier les modes de défaillance possibles, leurs causes et leurs effets sur le système global.

Le cycle de vie d’un produit se divise en plusieurs phases :

• Conception et développement : prévention des défaillances et optimisation du système.
• Fabrication : maîtrise des coûts, du cycle de production et des caractéristiques produit.
• Exploitation : minimisation des effets des défaillances et limitation des dégâts.

Les défaillances sont des dysfonctionnements qui peuvent engendrer des coûts élevés, notamment lorsqu’elles nécessitent des modifications obligatoires après la production. L’AMDEC cherche à prévenir ces défaillances pour réduire ces coûts.

Il existe deux types principaux d’AMDEC :

• AMDEC produit : analyse les défaillances liées au produit lui-même, en phase de conception, pour en étudier l’impact sur l’utilisation.
• AMDEC processus : analyse les défaillances du procédé de fabrication qui influencent la qualité du produit.

La méthode est souvent appliquée en groupe pluridisciplinaire, associée à l’analyse fonctionnelle, et peut être utilisée aussi bien en phase préventive qu’en phase corrective.

Approche

La réalisation d’une AMDEC suit une méthodologie structurée en cinq phases principales :

1. Définition : préparation et délimitation du champ d’analyse, constitution de l’équipe pluridisciplinaire, collecte des documents nécessaires (plan projet, cahier des charges, spécifications, etc.).
2. Analyse : identification des exigences, analyse structurelle et fonctionnelle du système, puis analyse des modes de défaillance, de leurs causes et effets.
3. Actions : détermination des actions préventives ou correctives avec désignation des responsables et des délais.
4. Mise en œuvre : application des actions décidées.
5. Communication : présentation des résultats et suivi des actions.

Les cinq étapes détaillées de l’AMDEC sont :

• Étape 1 - Analyse structurelle : décomposition hiérarchique du système en éléments de système (ES) pour clarifier la structure et identifier les interfaces.
• Étape 2 - Analyse fonctionnelle : description claire et vérifiable des fonctions de chaque ES, ainsi que des interactions entre eux, selon une logique "comment?" et "pourquoi?".
• Étape 3 - Analyse des défaillances : pour chaque ES, identification des modes de défaillance (manière dont la fonction ne remplit plus son rôle), des causes (anomalies à la base) et des effets (conséquences sur le système).
• Étape 4 - Estimation et évaluation des risques : évaluation qualitative des risques selon trois critères : gravité (G), fréquence ou occurrence (F ou O), et détection (D). Chaque critère est noté de 1 à 10, et la criticité C est calculée par la formule :

NPR = G x F x D

où NPR est le nombre de priorité de risque (Risk Priority Number). Un seuil est défini pour décider des actions à entreprendre.

• Étape 5 - Optimisation : mise en place d’actions d’amélioration, qu’elles soient préventives ou correctives, et réévaluation de leur efficacité. Ces actions peuvent consister en modification du concept, amélioration de la fiabilité, ou renforcement des moyens de détection.

Résultats

La méthode AMDEC permet d’obtenir plusieurs bénéfices :

• Accroissement de la fiabilité des produits et des procédés.
• Réduction garantie des coûts liés aux défaillances.
• Diminution des cycles de conception et de développement.
• Démarrage plus efficace de la production en série.
• Amélioration du taux de service et de la satisfaction client.
• Optimisation des activités de fabrication et de montage.
• Création d’une base de données importante pour l’organisation.
• Prise en compte des exigences réglementaires.

Limitations et questions ouvertes

L’AMDEC repose sur une évaluation qualitative et subjective des risques, ce qui limite sa capacité à fournir une analyse quantitative précise. Pour pallier cette limite, il est recommandé de l’associer à d’autres méthodes telles que le QFD (Quality Function Deployment) ou des plans d’expérience.

De plus, la méthode peut être critiquée pour sa lourdeur et son coût, notamment en raison du travail pluridisciplinaire nécessaire et de la formalisation rigoureuse des actions. Une communication insuffisante entre les équipes produit et processus, un déroulement inadapté des séances, ou une mauvaise définition des spécifications peuvent également nuire à son efficacité.

Enfin, les études AMDEC doivent être régulièrement mises à jour en cas de modifications du produit, du processus, du plan de surveillance, ou suite à des réclamations clients et dégradations des performances.

Glossaire

• AMDEC : Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité, méthode préventive d’analyse des risques.
• Mode de défaillance : manière dont une fonction ou un composant cesse de fonctionner correctement.
• Cause : anomalie ou défaut qui provoque un mode de défaillance.
• Effet : conséquence d’un mode de défaillance sur le système ou le produit.
• Élément de système (ES) : composant ou sous-ensemble d’un système analysé dans l’AMDEC.
• Gravité (G) : mesure de la sévérité de l’effet d’une défaillance.
• Fréquence / Occurrence (F ou O) : probabilité d’apparition d’une cause de défaillance.
• Détection (D) : probabilité de détecter une cause ou un mode de défaillance avant qu’il n’affecte le client.
• Nombre de priorité de risque (NPR ou RPN) : produit G x F x D, indicateur de criticité d’un risque.
• Analyse fonctionnelle : description des fonctions d’un système ou composant et de leurs interactions.
• QFD : Quality Function Deployment, méthode d’analyse complémentaire pour la qualité.