U「FMEA・FTA・QFD、どれが何をするもの？」と品質管理の手法が多すぎて混乱した経験があります。問題を「事前に予防する」ための分析手法群は、TQMや品質保証活動の中核をなします。それぞれの目的と使い方を整理してみました。
この記事でわかること
- QFD（品質機能展開）の目的と品質表の読み方
- FMEA（故障モード・影響解析）の手順
- FTA（故障の木解析）の仕組みとFMEAとの違い
- DR（デザインレビュー）の役割
- 信頼性設計の主要指標（MTBF・MTTR・稼働率）
目次
QFD・FMEA・FTAの比較
| 手法 | 正式名称 | 目的・特徴 | 分析の方向 |
|---|---|---|---|
| QFD | Quality Function Deployment（品質機能展開） | 顧客の要求品質を設計品質・製造品質へ変換・展開する手法。品質表（二元表）で相関を可視化 | 顧客ニーズ→設計特性 |
| FMEA | Failure Mode and Effects Analysis（故障モード・影響解析） | 各部品・工程で起こりうる故障モードを列挙し、その影響の深刻度・発生頻度・検出難易度を評価してリスクを点数化（RPN） | ボトムアップ（部品→システム） |
| FTA | Fault Tree Analysis（故障の木解析） | 望ましくないトップ事象（最終故障）から原因をand/orの論理でツリー状に展開し、根本原因を特定する | トップダウン（システム→部品） |
| DR | Design Review（デザインレビュー） | 設計の各段階で設計の妥当性を複数の専門家で審査・評価する活動。QFD・FMEAの結果をレビューに活用 | 設計検証・承認 |
信頼性設計の主要指標
MTBF・MTTR・稼働率
MTBF（Mean Time Between Failures：平均故障間隔）：故障から次の故障までの平均時間。大きいほど信頼性が高いMTTR（Mean Time To Repair：平均修復時間）：故障が発生してから修復完了までの平均時間。小さいほど保全性が高い
稼働率（アベイラビリティ）= MTBF ÷（MTBF + MTTR）
直列システム：全部品が正常でないとシステムが動かない → 稼働率は各部品の稼働率の積（全体稼働率は最も低い部品より低くなる）
並列システム：1つでも正常なら動く → 稼働率は高くなる（冗長設計）
公式：並列2部品の稼働率 ＝ 1 −（1−R₁）×（1−R₂）
Uのメモ
学習メモ
- QFD：顧客の声→設計特性へ変換。品質表（House of Quality）を使う
- FMEA：ボトムアップ（部品ごとに故障モードを列挙）。RPN＝深刻度×発生頻度×検出難易度
- FTA：トップダウン（最終故障からandゲート・orゲートで原因を展開）
- MTBF大→信頼性高い / MTTR小→修復性高い / 稼働率＝MTBF/(MTBF+MTTR)
- 直列：稼働率の積（全体は下がる）/ 並列：冗長設計（全体は上がる）
