FMEA, bezpieczna podróż przez zmiany

„Szybciej, lepiej, taniej” to oblicze konkurowania od zarania dziejów.

Współcześnie przybiera to tylko na sile. Żeby dotrzymać kroku, a najlepiej być o krok przed, z jakością, kosztami (ceną) i terminowością, trzeba nieustannie zmieniać system wytwórczy, produkcyjny czy usługowy, aby sprostał stawianym celom.

Zmiana to szansa i ryzyko, szczególnie gdy jest epokowa, jak sztuczna inteligencja.

Aby wykorzystać szanse trzeba podjąć ryzyko, antycypując je wiedzą a priori o zagrożeniach ukrytych pod powierzchnią zmiany.  Metodą, która daje taką wiedzę, jest FMEA.

Na ryzyko FMEA

Zmiany są różne: doskonalące produkt lub wprowadzające nowy, modyfikujące technologię, proces, organizację. Zmieniające dostawcę, materiał, etc. Wreszcie strategiczne i epokowe jak AI. Pożądane jest aby wszystkie te i inne zmiany były definiowane i przeprowadzane wg paradygmatu Kaizen, SixSigma, A3, TOC, w ramach którego FMEA służy  zażegnaniu ich negatywnych skutków, „przed”, a nie „po”. Przed faktami, a nie po faktach, przed szkodą, a nie po (a priori, nie a posteriori).

Każda z przytoczonych typów zmian, zastosowana w istniejącym środowisku (całościowym kulturowym i technologicznym systemie naczyń połączonych stanowiących organizację) może wywołać niepożądane interakcje z aktualną funkcjonalnością systemu. Funkcjonalnością twardą i miękką. Technologią i kulturą organizacyjną.

Stąd bierze się akronim FMEA – „Failure Mode Effect Analysis”. „Failures Mode” to potencjalne dysfunkcje (całkowite lub częściowe zaniki) konkretnych funkcji całego systemu organizacji, zaburzonych zmianą, jak i funkcji (korzyści) z niej samej. „Effect Analysis” to z kolei analiza potencjalnych przyczyn, skutków i stopnia ryzyka dysfunkcji, aby można było „wziąć je pod lupę” zanim spowodują koszty większy niż sama korzyść.

FMEA, wolność czy przymus?

FMEA jest metodą kulturową, a nie biurokratyczną, nie arkuszem do wypełnienia. Powinna wynikać ze świadomości, a nie tylko z obowiązku. Wszędzie tam, gdzie jest zmiana, czyli projekt, jest ona niezbędna  aby urzeczywistnić korzyści założone w idei (pomyśle), a nie ich szczątki.

Doktryna (postawa) przewidywania, zapobiegania i kontrolowania, której pragmatyczną formą jest FMEA, to zdobywanie wiedzy o możliwych niepożądanych zdarzeniach, ich prawdopodobieństwie i przyczynach, zanim się wydarzą.

Choć często się zdarza, że pracownicy czują się przymuszani do posługiwania się tą metodą jako, w ich mniemaniu, przejawu biurokracji, to w istocie służy ona ich wolności, bo przynosząc wiedzę a priori  daje im nieograniczoną swobodę kreowania, czyli modyfikowania i korygowania pomysłu oraz planu implementacji, kiedy nie istnieją jeszcze żadne ograniczenia we wprowadzaniu tych modyfikacji. Kiedy jeszcze to nic nie kosztuje bo jest działaniem jakby w „wirtualnym” świecie, gdzie wolność kreacji nie ma ograniczeń. Aby kreacja przeszła cało przez implementację potrzebna jest wiedza wyprzedzająca a priori, czyli „przed”, o ryzyku. Nie żal czasu na jej zdobycie, bo spłaci się nam to tanią i terminową  implementacją oraz osiągnięciem Celu biznesowego lub innego dowolnego jaki sobie stawiamy, tak w życiu zawodowym jak i prywatnym. Koszt (czas) zainwestowany w przeprowadzenie FMEA ma bardzo wysoką stopę zwrotu. Jeśli nie posiądziemy wiedzy „przed” to zagrożenia ujawnią się „po” czyli podczas implementacji i eksploatacji zmiany. Będziemy uczyć się na błędach, a jest to nauka kosztowna i frustrująca szczególnie gdy można inaczej. A można, wysiłkiem intelektualnym, metodycznym, przezwyciężającym atawistyczną skłonność do działania metodą prób i błędów.

Bez FMEA widzi się tylko powierzchnię pomysłu, tylko jego urok, a nie widzi się tego co pod powierzchnią. A pod powierzchnią  „pływają rekiny”. Trzeba zajrzeć pod powierzchnię aby zdobyć wiedzę o niebezpieczeństwie i o warunkach jakie trzeba spełnić, żeby go kontrolować w całym procesie od pomysłu do klienta końcowego

FMEA wspiera „filozofię” PDCA, która jest ciągłym przenikaniem pomiędzy nieskrępowaną kreatywnością, a rozsądkiem. Pierwszy krok należy do kreatywności ale swobodne tworzenie, aby mogło się materializować, wymaga respektowania ograniczeń. Wymaga harmonizacji (stworzenia warunków) z funkcjonalnością środowiska, w którym jest wdrażane, a także respektowania czasu i kosztów wdrażania. Na tym właśnie polega współdziałanie kreatywności z rozsądkiem. Sama kreatywność jest nie-sprawcza, a sam rozsądek nie-twórczy (zachowawczy). Temu zgraniu rozsądku z kreatywnością służy właśnie metoda FMEA pomagająca bezpiecznie materializować najśmielsze idee, w tym takie jak AI, w optymalnym stopniu.

Jeśli genialny malarz nie respektuje terminu zakończenia dzieła i innych wymagań uzgodnionych z zamawiającym to żyje w biedzie.

Omawiana metoda ma też istotną funkcję psychologiczną kiedy zachwyceni pomysłem na projekt/zmianę tracimy trzeźwą ocenę ryzyka z nim związanego. Ryzyka dla istniejącej funkcjonalności zastanego systemu jak i dla samych oczekiwanych korzyści. Przywiązani emocjonalnie do własnego pomysłu obawiamy się poddać go krytycznej ocenie innych. Wiemy, że ta ocena jest często subiektywna, a oceniający mogą być nieprzychylni, jak to bywa w organizacjach i w ogóle  między ludźmi. Ostatecznie możemy ulec pokusie wdrażania w ciemno, licząc na łut szczęścia, i to jest ta droga na skróty, która ostatecznie okazuje się najdłuższa, najkosztowniejsza i zniechęcająca.

Drogą właściwą jest nieunikanie trudu poddania naszego pomysłu weryfikacji wszystkich interesariuszy. Oliwą na wzburzone fale gorącego sporu zwolenników i przeciwników danej zmiany jest właśnie działanie metodyczne, metodą FMEA w tym przypadku.

Bywa też i przymus gdy klient żąda raportu FMEA dla wszelkich zmian jakich dokonujemy w produkcie i/lub procesie, które dotyczą jego zamówień.

Kompromis czy konsensus?

W tym miejscu należy podkreślić naukową oraz filozoficzną cechę FMEA jaką jest intersubiektywność. Oznacza to doprowadzanie do konsensusu stron. Nie kompromisu (zgniłego), a konsensusu właśnie. Konsensusu czyli afirmacji przez wszystkie strony (interesariuszy) samej istoty zmiany i warunków jakie trzeba spełnić aby osiągnąć  Cel biznesowy, a jednocześnie aby zmiana wpisała się harmonijnie w istniejącą funkcjonalność całego systemu.

Może to oznaczać istotną modyfikację pierwotnych założeń lub wręcz rezygnację z pomysłu. Ale czy może to mieć w przyszłości zniechęcający wpływ na poddawanie pomysłów metodycznej ocenie ich ryzyka?  Nie koniecznie, bo wartością stopniowo staje się szacunek dla metodycznego działania i metody jako autorytetu uznawanego przez wszystkich. To fundament kultury i tożsamości organizacji dający jej władzę psychiczną przełamującą atawistyczny opór wobec zmian i zakotwiczenie w status quo. Członkowie organizacji stają się stopniowo coraz bardziej przywiązani do kultury samej niż do merytorycznej strony poszczególnych projektów. Nabierają przekonania, że ta kultura służy ich innowacyjności w konserwatywnej z natury organizacji.

Zdarzają się przypadki, że FMEA jest ograniczana lub całkowicie usuwana z obowiązujących procedur firmy „bo absorbuje zasoby, a jest niepotrzebna bo nigdy nic złego się nie zdarzyło”. Ci którzy tak sądzą nie kojarzą skutku z przyczyną, bo nie zdarzyło się nic złego właśnie dzięki stosowaniu tej metody.

Czy można poprawiać jakość nie-jakościowo?

Jeśli nie skorzystamy z FMEA jak źródła wiedzy a priori o zagrożeniach (przed faktami) czyli przed rozpoczęciem wdrażania, to skazani jesteśmy na jej zdobywanie empiryczne, a posteriori (po faktach), w trakcie wdrażania i użytkowania. Jest to, wspomniane już, działanie metodą prób i błędów. Na kolejnych etapach wdrażania zmuszeni jesteśmy poprawiać ujawniające się błędy z poprzednich etapów oraz niewykryte, u zarania, wady samej idei. Jest to bardzo kosztowne. Często koszt przewyższa korzyści. Ponadto, zmiana która ma przynieść poprawę jakości (*)¹, wprowadzana jest nie-jakościowo. Im bliżej końca implementacji tym bardziej popadamy w niewolę ograniczeń czasowych i kosztowych wdrożenia.

Empiryczne zdobywanie wiedzy o zmianie jest odwrotnie proporcjonalne do wolności wykorzystania tej wiedzy. Podczas gdy, z bolesnego doświadczenia, wszystko już wiemy, stopień wolności w wykorzystaniu tej wiedzy, w dolnym biegu projektu, jest bliski zeru bo musielibyśmy drastycznie przekroczyć termin oraz budżet wdrożenia. Z biznesowego pkt. widzenia wdrożenie może być już nieopłacalne ale czasami, z różnych powodów, nie ma odwrotu, ze szkodą dla organizacji.

A więc FMEA to także warunek jakości samego wdrażania. Posługując się językiem Kaizen, wdrażanie zmiany metodą prób i błędów, jest marnotrawstwem, mudą poprawiania-naprawiania. Jeśli więc celem zmiany jest zmniejszenie marnotrawstwa w procesach organizacji to jej wdrożenie tym bardziej powinno być wolne od marnotrawstwa.

FMEA, „dobrze za pierwszym razem” (1st time good)

Biorąc powyższe pod uwagę można stwierdzić, że FMEA jest metodą wczesnej komunikacji idei zmiany ze wszystkimi interesariuszami aby antycypować wszystkie możliwe zagrożenia. Kultura „Górnego biegu” projektu/zmiany – „wysil się w górnym biegu, a dolny bieg niczym cię nie zaskoczy”

Z biznesowego punktu widzenia, produkt (wyrób, usługa) niosą tym większą wartość (jakość, koszt, terminowość) dla klienta i wytwórcy zarazem, jeśli są dobre za pierwszym razem (1st time good), tzn. w procesach wytwórczych, na żadnym z etapów nie wymagają naprawiania i poprawiania błędów z poprzednich, czyli wartko przepływają przez procesy (flow). To samo dotyczy wszelkich zmian. Powinny wartko przepływać przez proces implementacji i osiągać, za pierwszym razem, pokładane w nich nadzieje czyli pierwotne założenia.

Warto zaryzykować zaplanowanym „opóźnieniem” fizycznej fazy wdrożenia do czasu zdobycia wiedzy o ryzyku i opracowania planu prewencji, aby wdrożenie przebiegało przewidywalnie co do jakości, kosztów i terminu zakończenia i aby to „opóźnienie” z fazy studialnej z nawiązką nadrobić, unikając jednocześnie znacznie większych, nieplanowanych opóźnień w fizycznej fazie zmian. Droga na skróty zawsze okazuje się najdłuższa.

Poniższy wykres obrazuje koszt/czas  zainwestowany w przeprowadzenie FMEA w porównaniu do nieplanowanych kosztów jej zaniechania.

FMEA czy AI, a może razem?

A skoro wspomnieliśmy już o AI czyli o epokowej zmianie technologicznej, to czy FMEA ma tu zastosowanie?

• Samonarzucającym się pytaniem jest czy AI, skoro jest tak „mądra”, może sama ocenić ryzyko jej wdrożenia w organizacji?
• Czy może sama przeprowadzić to na sobie?
• Czy może być sędzią we własnej sprawie?

Sądząc z komunikatu na dole ekranu, aplikacji ChatGPT:

„ChatGPT can make mistakes. Consider checking important information”, aplikacja sama przed tym przestrzega i człowiek nie powinien oddawać jej pola.

Sztuczna inteligencja, maszyna, uczy się na podstawie doświadczenia, dostosowując się nieustannie do nowych danych wejściowych, którymi jest „karmiona”. I tu mamy pierwsze źródło ryzyka, jakość i wiarygodność danych zasilających sztuczną inteligencję i warunki jakie trzeba spełnić aby to zapewnić. Kolejnym jest sama aplikacja i jej algorytmy.

Czy możemy bezkrytycznie wykorzystać np. tłumaczenie językowe bez sprawdzenia co do treści, formy i kontekstu? Wiemy z doświadczenia, że to wręcz lekkomyślność. AI jest przełomową technologią ale im bardziej jest zaawansowana tym też większe ryzyko niesie jej naiwne stosowanie i tym większe jest też ryzyko „przylotu czarnych łabędzi”, zdarzeń równie nieprawdopodobnych co niezwykłość AI.

A więc szkoda czasu na jałowe dyskusje. Analiza ryzyka, jego identyfikacja, pomiar i kontrola są tu konieczne, tzn. bezalternatywne.

RPN, wskaźnik liczbowy FMEA

Ogólnie, metoda polega na analizie ryzyka zmiany na trzech osiach: dotkliwości potencjalnej dysfunkcji (S), prawdopodobieństwa jej wystąpienia (O) oraz jej wykrywalności (D).

W oparciu przypisaną ocenę wyliczany jest wskaźnik ryzyka RPN (risk priority numer), który jest iloczynem ocen 3 powyższych wskaźników. Wysokość progów RPN, powyżej których konieczne są działania prewencyjne ustala Zespół na podstawie posiadanych informacji i w zgodzie z metodą. Także kryteria oceny S,O i D w skali 1-10 wypracowywane są przez Zespół i stanowią unikalne know-how Zespołu oraz organizacji. Stanowią punkt wyjścia dla każdego kolejnego raportu i podlegają „uczeniu”. Opracowywanie ich metodą kopiuj-wklej jest sprzeczne ze sztuką i czyni całą pracę bezużyteczną. Ponadto, wagi S,O i D mogą nie być, w konkretnym przypadku, równoważne przy ocenie wielkości RPN, a decyzję zawsze podejmuje kompetentny Zespół. Nie ma tu żadnego automatyzmu.

Podkreślić należy, że FMEA jest bardzo pryncypialna, ścisła co do pryncypiów metodycznych, lecz jednocześnie każdy raport jest indywidualnym dziełem konkretnego Zespołu i nie może być, pod warunkiem zachowania poprawności metodycznej, porównywany do innych podobnych, realizowanych przez inne Zespoły, bo jest kreacją, a nie biurokracją.

W zależności od rodzaju zmiany mamy różne akronimy: DFMEA (Design FMEA) gdy przedmiotem jest wprowadzenie nowego wyrobu o nowej konstrukcji lub istotna modyfikacja dotychczasowego, wprowadzenie nowej usługi, itp. PFMEA (Process FMEA) gdy przedmiotem jest wpływ procesu wytwórczego, produktu lub usługi, na założenia zmiany i wzajemnie. Stosowane są też inne akronimy ale w każdym przypadku pryncypia metodyczne są takie same.

Wymierne korzyści z zastosowania FMEA uwarunkowane są gruntownym przeszkoleniem Zespołów gdyż błędy metodyczne mogą zniweczyć wartość dodaną i może stać się to „piątym kołem u wozu”, zaś same zmiany „pracami syzyfowymi”.

Studium przypadku (business case)

Dla dydaktycznej ilustracji metody posłużę się uproszczonym przykładem.

Opis przypadku:

„W ramach programu Lean/Kaizen zgłoszono pomysł zredukowania ilości śrub mocujących formę  do głowicy z 48 do 16 w celu skrócenia czasu przezbrajania (C/O) o 18%. Jak wiadomo, zgodnie z zasadą JIT, „przezbrajaj się jak najczęściej”, czas przezbrojenia ma kluczowe znaczenie dla wskaźnika OEE przy respektowaniu zasady JIT i wynikającego z niej dążenia do bezwzględnej minimalizacji zapasów WIP oraz FG. Dzięki takiemu podejściu firma zyskuje elastyczność na  zmienność zamówień klientów przy jednoczesnej optymalizacji kosztów tej elastyczności. Zasada „produkuj tylko to czego potrzebuje twój klient, tylko tyle ile potrzebuje i tylko wtedy kiedy potrzebuje” staje się osiągalna dzięki takim zmianom ”.

Zmniejszenie ilości śrub z 48 do 16, zgodnie z wyliczeniami, zapewnia istotne skrócenie czasu C/O przezbrajania wtryskarki (wymiany form) ale jest też istotną zmianą konstrukcji maszyny, niosącą ryzyko licznych dysfunkcji. Trudno nawet wyobrazić sobie skutki nieświadomego lub wręcz nieodpowiedzialnego zaniechania przeprowadzenia FMEA o czym wymownie świadczy poniższy arkusz (*)², nawet w jego początkowej i fazie jak na poniższej grafice.

Czytelnik, w ramach ćwiczenia, może samodzielnie, korzystając z tak zaczętego arkusza, rozwinąć zarówno listę funkcji i ich przeciwieństwa czyli dysfunkcji, a także pozostałe pola arkusza.

Ostry kurs na wiatr

Na zakończenie chciałbym posłużyć się metaforą żeglarską.

Wprowadzanie odważnych zmian jest jak ostry kurs na wiatr w żeglarstwie. Wytrawni żeglarze wiedzą, że płynąć ku celowi pod wiatr można za cenę dużych i ryzykownych przechyłów (halsowanie) i przemoczenia przez bryzgi fal. Kto tego nie umie ryzykuje wywrotką. Kto tego unika ryzykuje pływaniem tam i z powrotem po jednej linii bez przybliżania się do celu.

Abyśmy mogli z naszymi zmianami bezpiecznie iść „ostro na wiatr”, potrzebne jest FMEA. Bez tego będziemy się asekurować bezradną, z niewiedzy, ostrożnością, a to skończy się tak jak asekuracyjne halsowanie, staniem w miejscu względem Celu. W obu przypadkach, potrzebna jest znajomość sztuki, kompetencje metodyczne, których wytrwała organizacja i jej Załoga nabiera z czasem jeśli ma profesjonalnych trenerów/instruktorów.

¹  „.. the goal of quality is profound knowledge of the impact action have on a system as whole” W.Edwards Deming’s approach, “Deming and Goldratt, the theory of constraints and the system of profound knowledge” by D.Lepore and Oded Cohen
² Takie arkusze są przedmiotem ćwiczeń podczas szkoleń warsztatowych z FMEA