QUALIこの記事の要点SUMMARY
- FMEAは部品や工程の故障モードから出発して影響を考える手法、FTAは望ましくない事象から原因を辿る手法
- 設計FMEAは製品の作り方を、工程FMEAは作る過程を対象にする。目的が違うので別々に作る
- 最大の問題は「作ったきり更新されない」こと。変更があったときに見直されなければ意味を失う
不具合が起きてから対処するのではなく、起きる前に想定して潰しておく。この考え方を体系化したのが FMEA と FTA です。自動車業界のIATF 16949では実質的に必須とされ、航空宇宙や医療機器でも使われます。この記事では、2つの手法の違いと、実務での使いどころを整理します。
2つの手法の向きが逆
まず、この2つは考える方向が逆です。ここを押さえると混乱しません。
**FMEA：下から上へ（ボトムアップ）**
「この部品がこう壊れたら、何が起きるか」を積み上げる
**FTA：上から下へ（トップダウン）**
「この事故が起きるとしたら、何が原因でありうるか」を辿る
| FMEA（故障モード影響解析） | FTA（故障の木解析） | |
|---|---|---|
| 出発点 | 部品・工程の故障モード | 望ましくない事象（頂上事象） |
| 向き | ボトムアップ（原因→影響） | トップダウン（結果→原因） |
| 得意なこと | 漏れなく洗い出す | 特定の重大事象を深く掘る |
| 苦手なこと | 複数要因の重なりを表現しにくい | すべての事象を網羅するのは非現実的 |
| 表現 | 表（一覧） | 論理記号を使った樹形図（AND／OR） |
| 使う場面 | 設計・工程の全体を点検する | 重大事故の分析、または特定リスクの深掘り |
実務では、FMEAで全体を洗い出し、重大なものだけFTAで深掘りするという組み合わせがよく使われます。
FMEAの種類
| 種類 | 対象 | 問い | 例 |
|---|---|---|---|
| 設計FMEA（DFMEA） | 製品の設計 | この設計だと、どんな不具合が起こりうるか | 材料の選定、構造、公差の設定 |
| 工程FMEA（PFMEA） | 作る過程 | この工程だと、どんな失敗が起こりうるか | 取り違え、条件外れ、組付け忘れ |
| その他 | 設備、システムなど | 対象によって様々 | 設備FMEA など |
設計FMEAと工程FMEAは別物
混同されることがありますが、目的が違います。設計FMEAは「そもそもこの設計で大丈夫か」、工程FMEAは「設計どおりに作れるか」を見ます。設計が完璧でも工程で作り損なえば不良になり、工程が完璧でも設計が悪ければ不良になります。両方が要ります。
FMEAの組み立て方
工程FMEAを例に、表の列がどうつながっているかを見ます。左から右へ、因果でつながっているのがポイントです。
| 列 | 書くこと | 例（塗装工程） |
|---|---|---|
| 工程・機能 | その工程が果たすべき役割 | 規定の膜厚で塗装する |
| 故障モード | その機能が果たされない状態 | 膜厚が薄い／厚い、塗りむら |
| 影響 | 故障モードが起きると何が困るか | 防錆性能の不足 → 顧客先で錆 |
| 厳しさ（S） | 影響の重大さ | 安全に関わるなら高い |
| 原因 | なぜその故障モードが起きるか | 塗料の粘度変化、ガン距離のばらつき |
| 発生頻度（O） | その原因がどれくらい起きるか | 過去の実績から |
| 現在の管理 | いま何で防いでいるか／見つけているか | 始業時の粘度測定、全数膜厚検査 |
| 検出度（D） | 流出前に見つけられるか | 見つけにくいほど高い |
| 処置優先度 | 上記から算出する優先度 | 後述 |
| 対策と結果 | 何をして、どう変わったか | 対策後に再評価 |
RPNとAP ― 優先度の付け方が変わってきた
長らく使われてきたのが RPN（Risk Priority Number） です。厳しさ・発生頻度・検出度をそれぞれ点数化し、掛け合わせた数値で優先順位を決めます。
ただしRPNには弱点が指摘されてきました。近年のAIAG-VDA版のFMEAでは、掛け算の値ではなく AP（Action Priority：処置優先度） という考え方が用いられます。
| RPN（従来） | AP（近年の方式） | |
|---|---|---|
| 算出 | S × O × D の積 | S・O・Dの組み合わせから表で判定 |
| 弱点 | 同じ数値でも中身が違う（例：10×2×5と2×5×10） | —— |
| 厳しさの扱い | 積に埋もれる | 厳しさが高いものを優先しやすい |
| しきい値 | 「100以上は対策」など独自基準になりがち | High／Medium／Lowで判断 |
| 注意 | しきい値を下回るよう点数を操作する動きが生まれやすい | 同様の注意は必要 |
RPNの一番の問題は「点数合わせ」
「RPNが100を超えたら対策が必要」というルールを置くと、対策したくない項目の点数を下げる、という力学が働きます。とくに検出度は主観が入りやすく、操作されやすい項目です。数値そのものより、なぜその点数にしたかの根拠が説明できるかが重要です。
「現在の管理」欄に何と書くか
FMEAの表でもっとも実態が表れるのが、「現在の管理」の欄です。ここに何が書かれているかで、その工程が本当に守られているかが見えます。
まず、管理には2種類あることを押さえてください。混ぜて書くと、点数の根拠が曖昧になります。
| **予防の管理** | **検出の管理** | |
|---|---|---|
| 何をするか | そもそも起こさない | 起きたものを見つける |
| 影響する点数 | 発生頻度（O） | 検出度（D） |
| 例 | 違う材料が入らない構造、投入時の照合 | 完成後の検査、抜取試験 |
| 強さ | 強い | 弱い（すでに不良が作られている） |
FMEAの考え方では、予防が優先されます。検出を強化しても、不良を作ってしまったこと自体は変わらないからです。作ってから見つけるより、作らせないほうが上位、という単純な理屈です。
よくある書き方と、その問題
| 「現在の管理」欄の記載 | 実質的な強さ | 審査で問われること |
|---|---|---|
| 作業者による目視確認 | 弱い | 見落とした場合はどうなるか。過去に見落としの実績はないか |
| ダブルチェック | 弱い | なぜ一人目が見落とすのか。二人とも見落とす可能性は |
| 作業標準書に明記 | 弱い | 書いてあることと、守られていることは別 |
| 始業時の確認 | 中 | 始業後に条件が変わった場合は |
| 全数検査 | 中 | 検査の見落とし率は。境界付近の判定は |
| 間違った組み合わせでは進めない仕組み | 強い | —— |
| 構造上、誤った取り付けができない | 最も強い | —— |
上位3行が並んでいるFMEAは珍しくありません。問題は、それらを根拠に検出度を低く見積もっている場合です。「目視で確認しているから検出度は3」という評価は、見落としの実績がある工程では説明が苦しくなります。
点数を下げたいなら、管理を強くする
FMEAの運用で健全なのは、「点数が高いから管理を強くする → 結果として点数が下がる」という順序です。逆に「点数を下げたいから評価を甘くする」という順序になると、文書としての意味が失われます。再評価の欄には、何を変えたから点数が変わったのかが書けている必要があります。
FTAの読み方
FTAは樹形図で、論理記号を使って原因の関係を表します。基本は2つだけです。
| 記号 | 意味 | 読み方 | 示すこと |
|---|---|---|---|
| ANDゲート | すべてが起きたとき、上の事象が起きる | AかつB | 多重の防護がある状態。片方が生きていれば防げる |
| ORゲート | どれかが起きれば、上の事象が起きる | AまたはB | 単独で事故につながる経路 |
実務での読み方はこうです。ORゲートが並んでいる箇所は弱点です。原因のどれか一つが起きただけで頂上事象に到達してしまいます。逆にANDゲートは防護が重なっていることを意味します。
頂上事象：期限切れ材料が製品に入る
防ぎたい事象
**ANDで守られている場合**
「現場が期限を見落とす」**かつ**「投入時の確認も抜ける」の両方が起きないと発生しない
**ORのままの場合**
「見落とす」**または**「そもそも期限が分からない」のどちらかで発生する
最大の問題 ― 作ったきりになる
FMEAの実務でもっとも多い問題は、手法の理解ではありません。作った後、更新されないことです。
| 本来、見直すべきタイミング | 実際に起きていること |
|---|---|
| 設計変更したとき | 設計は変わったが、FMEAは初版のまま |
| 工程を変えたとき | 設備を入れ替えたのに、旧設備の前提で書かれている |
| 材料・供給元を変えたとき | 変更が反映されず、想定していないリスクが入る |
| 不具合が起きたとき | 「FMEAに載っていなかった」が繰り返される |
| 類似製品を作るとき | 流用したが、違いを検討していない |
3行目がとくに重要です。材料や供給元の変更は、FMEAの前提を静かに崩します。「この材料はこういう性質だから、この故障モードは起きにくい」という判断が、材料が変われば成り立たなくなるからです。
「生きている文書」にできるか
FMEAは審査で必ず見られる文書ですが、審査員が見ているのは体裁ではなく更新の履歴です。設計変更や工程変更があったのに改訂されていないFMEAは、「実際には使われていない」と判断されます。変更管理の手順の中に、FMEAの見直しを組み込んでおくのが実務的です。
よくある誤解
- 「FMEAとFTAはどちらかでよい」：向きが逆なので、補い合う関係です。全体を洗い出すのがFMEA、深掘りがFTA
- 「RPNが低ければ対策不要」：厳しさが高い項目は、頻度が低くても検討が必要です
- 「一度作れば完成」：変更のたびに見直す文書です。更新されていないFMEAは形骸化しています
- 「設計FMEAがあれば工程FMEAは不要」：見ている対象が違います。両方が要ります
- 「点数は担当者が決めればよい」：主観が入りやすいので、複数の視点で決めるのが基本です
まとめ
- FMEAは故障モードから影響を考えるボトムアップ、FTAは事象から原因を辿るトップダウン
- 設計FMEAは製品設計を、工程FMEAは作る過程を対象にする。目的が違うので別々に作る
- 優先度はRPN（S×O×D）からAP（処置優先度）へという流れがある。点数合わせに陥らないことが重要
- 「現在の管理」欄では予防（発生頻度に効く）と検出（検出度に効く）を分けて書く。予防のほうが上位
- FTAではORゲートが弱点、ANDゲートが多重防護を意味する
- 最大の問題は更新されないこと。とくに材料・供給元の変更は前提を静かに崩す
この分野を扱うなら ― QUALIKEEP でできること
正直にお伝えすると、QUALIKEEP はFMEAやFTAを作成・管理するツールではありません。故障モードの登録、点数の算出、樹形図の作図——いずれも対象外です。QUALIKEEP が関われるのは、FMEAで「現在の管理」として書かれる欄のうち、材料まわりの管理という一部分だけです。
| 領域 | QUALIKEEP が担える範囲 | 対象外（他の仕組みで扱う領域） |
|---|---|---|
| 材料の取り違え・期限切れ | スキャン時の判定と警告します。工程FMEAの「現在の管理」に書ける実体 | —— |
| 使用実績の記録 | どのロットを使ったかの記録 | —— |
| FMEA／FTAの作成・管理 | （該当なし） | 帳票の作成、改訂管理、点数やAPの算出は専用ツールや表計算の領域 |
| リスクの評価 | （該当なし） | 厳しさ・発生頻度・検出度の判断は行いません |
| 設計情報 | （該当なし） | 図面、仕様、構成の管理はPLMの領域 |
| 審査・認証の結果 | 保証しません | IATF 16949やISOの審査に合格することを保証するものではありません。FMEAの妥当性は審査員が判断します |
なお、FMEAで検出度を下げる（＝見つけやすくする）よりも、発生頻度を下げる（そもそも起こしにくくする）ほうが強い対策とされます。材料の取り違えについて言えば、「後で検査で見つける」より「投入時に分かる」ほうが上位の対策にあたります。
ご注意
本記事は一般的な解説です。FMEAの様式・評価基準・優先度の判定方法は、業界のマニュアルや顧客要求によって異なります。実際の運用は、適用される規格および取引先の指定に従ってください。
参考・出典
※ 外部サイトの内容・URL は変更される場合があります。最新の情報は各機関の公式ページをご確認ください。