はじめに
FMEA（Failure Mode and Effects Analysis：故障モードと影響解析）は、設計段階でリスクを洗い出すための手法です。
「難しそう」と感じる方も多いですが、基本的な考え方はシンプルです。
この記事では、機械設計者が現場で使えるレベルのFMEAの基本を解説します。
FMEAの目的
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設計FMEAの目的：
「この設計が失敗するとしたら、どんな理由で、どんな問題が起きるか」を
設計段階で先に考えて、対策を取り込む
→ 試作後・量産後に問題が出てから対応するより
はるかに低コストで問題を防げる
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FMEAの基本的な考え方
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【分析の流れ】
① 分析対象を決める（部品・機能・プロセス）
② 故障モードを列挙する
「この部品が壊れるとしたら、どんな壊れ方をするか」
例：破断、変形、摩耗、腐食、固着、漏れ、外れ…
③ 影響を評価する
「その故障が起きたら、製品・システム全体にどんな影響があるか」
④ 原因を特定する
「なぜその故障モードが起きるか」
設計上の原因：寸法不足、材料選択ミス、公差不足…
使用上の原因：過荷重、環境条件の逸脱…
⑤ リスクを数値化する（RPN）
深刻度 × 発生頻度 × 検出難易度 = RPN（リスク優先数）
⑥ 対策を決める
RPNが高い項目から優先して設計改善・確認方法を追加する
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RPNの評価方法
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【深刻度（Severity）】1〜10点
1〜3 ：軽微（ユーザーがほとんど気づかない）
4〜6 ：中程度（機能低下・ユーザーが不快に感じる）
7〜8 ：重大（機能喪失・一部のユーザーに安全上の問題）
9〜10 ：致命的（安全・法規に関わる問題）
【発生頻度（Occurrence）】1〜10点
1〜2 ：非常にまれ（ほぼ起きない）
3〜4 ：まれ（10万件に1件程度）
5〜6 ：時々（1000件に1件程度）
7〜8 ：しばしば（100件に1件程度）
9〜10 ：高頻度（10件に1件以上）
【検出難易度（Detection）】1〜10点
1〜2 ：ほぼ確実に検出できる
3〜4 ：高い確率で検出できる
5〜6 ：検出できる場合もある
7〜8 ：検出が難しい
9〜10 ：ほとんど検出できない
【RPN = 深刻度 × 発生頻度 × 検出難易度】
RPN > 100 ：優先対応
RPN 50〜100：対策を検討する
RPN < 50 ：モニタリング
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設計FMEAの実例（簡易版）
| 部品 | 故障モード | 影響 | 原因 | S | O | D | RPN | 対策 |
|——|———-|——|——|—|—|—|—–|——|
| 締結ボルト | 緩み | 機能喪失 | 振動環境での設計不足 | 7 | 5 | 4 | 140 | 緩み止め（ダブルナット・接着剤）追加 |
| シール材 | 摩耗 | 漏れ | 面圧設計不足 | 6 | 4 | 5 | 120 | 面圧計算見直し・材料変更 |
| 軸受 | 焼き付き | 停止 | 潤滑不足 | 8 | 3 | 4 | 96 | 潤滑設計の見直し |
設計者の実務でのFMEAの使い方
本格的なFMEAは時間がかかります。
1年目・2年目の設計者が現場で使うなら、軽量版のFMEAアプローチで十分です。
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【軽量版：設計者の「想定失敗リスト」】
設計が完成したら、提出前に以下を自問する：
□ この設計の「最も壊れやすい部分」はどこか？
□ 予期しない使われ方をされたら、何が起きるか？
□ 組み立てを間違えたら、どんな問題が起きるか？
□ 長期使用で劣化しやすい部分はどこか？
→ これだけでも、重大な見落としを防ぐ効果がある
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FMEAで大切な考え方
FMEAは「失敗のリストを作ること」が目的ではありません。
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本当の目的は：
「失敗する可能性を設計段階で先につぶすこと」
大切な姿勢：
□ 「こんなこと起きないだろう」と思わない
□ 一人で考えず、製造・品質・顧客の知識を借りる
□ 対策が「設計への反映」になっているか確認する
（「注意する」ではなく「設計で防ぐ」）
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