Функционально–стоимостной анализ (ФСА)

ФСА начал активно применяться в промышленности, начиная с 60-х годов, прежде всего в США. Его использование позволило снизить себестоимость многих видов продукции без снижения ее качества и оптимизировать затраты на ее изготовление. ФСА остается и по сей день одним из самых популярных видов анализа изделий и процессов. ФСА является одним из методов функционального анализа технических объектов и систем, к этой же группе методов относятся ФФА и FMEA. При проведении ФСА определяют функции элементов технического объекта или системы и проводят оценку затрат на реализацию этих функций с тем, чтобы эти затраты, по возможности, снизить. Проведение ФСА включает следующие основные этапы:

1-й этап: этап последовательного построения моделей объекта ФСА (компонентной, структурной, функциональной); модели строят или в форме графов, или в табличной (матричной) форме;

2-й этап: этап исследования моделей и разработки предложений по совершенствованию объекта анализа.

                          

Рис.2.1 Схема процесса ФСА

На рис.2.1  представлена общая схема процесса ФСА. Нужно также отметить, что ФСА–анализ является мощным инструментом для создания техники и технологий, не только обеспечивающей удовлетворение запросов потребителя, но и сокращающей затраты производителя.

FMEA–анализ

FMEA–анализ в настоящее время является одной из стандартных технологий анализа качества изделий и процессов, поэтому в процессе его развития выработаны типовые формы представления результатов анализа и типовые правила его проведения.

Этот вид функционального анализа используется как в комбинации с ФСА–анализом, так и самостоятельно. Он позволяет снизить затраты и уменьшить риск возникновения дефектов. FMEA–анализ, в отличии от ФСА, не анализирует прямо экономические показатели, в том числе затраты на недостаточное качество, но он позволяет выявить именно те дефекты, которые обуславливают наибольший риск потребителя, определить их потенциальные причины и выработать корректировочные мероприятия по их исправлению еще до того, как эти дефекты проявятся и, таким образом, предупредить затраты на их исправление.

Как правило, FMEA-анализ проводится не для существующей, а для новой продукции или процесса. FMEA-анализ конструкции рассматривает риски, которые возникают у внешнего потребителя, а FMEA-анализ процесса — у внутреннего потребителя. FMEA–анализ процессов может проводиться для:

· процессов производства продукции;

· бизнес–процессов (документооборота, финансовых процессов и т.д.);

· процесса эксплуатации изделия потребителем.

В нашем же случае, в рамках установленной темы курсовой работы, для нас представляет интерес FMEA–анализ процессов производства продукции и процесса эксплуатации изделия потребителем

FMEA-анализ процесса производства обычно производится у изготовителя ответственными службами планирования производства, обеспечения качества или производства с участием соответствующих специализированных отделов изготовителя и, при необходимости, потребителя. Проведение FMEA процесса производства начинается на стадии технической подготовки производства и заканчивается своевременно до монтажа производственного оборудования. Целью FMEA-анализа процесса производства является обеспечение выполнения всех требований по качеству запланированного процесса производства и сборки путем внесения изменений в план процесса для технологических действий с повышенным риском.

FMEA-анализ конструкции может проводиться как для разрабатываемой конструкции, так и для существующей. В рабочую группу по проведению анализа обычно входят представители отделов разработки, планирования производства, сбыта, обеспечения качества, представители опытного производства. Целью анализа является выявление потенциальных дефектов продукции, вызывающих наибольший риск потребителя и внесение изменений в конструкцию изделия, которые бы позволили снизить такой риск. FMEA–анализ процесса эксплуатации обычно проводится в том же составе, как и FMEA–анализ конструкции. Целью проведения такого анализа служит формирование требований к конструкции изделия, обеспечивающих безопасность и удовлетворенность потребителя, то есть подготовка исходных данных как для процесса разработки продукции, так и для последующего FMEA–анализа продукции.

FMEA–анализ включает два основных этапа:

1. этап построения компонентной, структурной, функциональной и потоковой моделей объекта анализа. Если FMEA-анализ проводится совместно с ФСА–анализом (на практике обычно именно так и происходит), используются ранее построенные модели;

2. этап исследования моделей, при котором определяются:
потенциальные дефекты для каждого из элементов компонентной модели объекта. Такие дефекты обычно связаны или с отказом функционального элемента (его разрушением, поломкой и т.д.) или с неправильным выполнением элементом его полезных функций (отказом по точности, производительности и т.д.) или с вредными функциями элемента; в качестве первого шага рекомендуется перепроверка предыдущего FMEA-анализа или анализ проблем, возникших за время гарантийного срока; необходимо также рассматривать потенциальные дефекты, которые могут возникнуть при транспортировке, хранении, а также при изменении внешних условий (влажность, давление, температура).

Потенциальные причины дефектов. Для их выявления могут быть использованы диаграммы Ишикавы, которые строятся для каждой из функций объекта, связанных с появлением дефектов.
Потенциальные последствия дефектов для потребителя. Поскольку каждый из рассматриваемых дефектов может вызвать цепочку отказов в объекте, при анализе последствий используются структурная и потоковая модели объекта.
Возможности контроля появления дефектов. Определяется, может ли дефект быть выявленным до наступления последствий в результате предусмотренных в объекте мер по контролю, диагностике, самодиагностике и др.
Параметр тяжести последствий для потребителя (В). Это экспертная оценка, проставляемая обычно по 10-ти балльной шкале. Наивысший балл проставляется для случаев, когда последствия дефекта влекут юридическую ответственность.
Параметр частоты возникновения дефекта (А). Это также экспертная оценка, проставляемая по 10-ти балльной шкале. Наивысший балл проставляется, когда оценка частоты возникновения составляет 1/4 и выше.
Параметр вероятности не обнаружения дефекта (Е). Как и предыдущие параметры, он является 10-ти балльной экспертной оценкой. Наивысший балл проставляется для «скрытых» дефектов, которые не могут быть выявлены до наступления последствий.
Параметр риска потребителя (RPZ). Он определяется как произведение В х А х Е. Этот параметр показывает, в каких отношениях друг к другу в настоящее время находятся причины возникновения дефектов. Дефекты с наибольшим коэффициентом приоритета риска (RPZ больше, либо равно 100...120) подлежат устранению в первую очередь.

Таблица FMEA-анализа объекта
Компонент	Потенциальный дефект	Потенциальные причины	Потенциальные последствия	Контроль	В	А	Е	RPZ

Рис.2.2 Схема FMEA-анализа

 

Результаты анализа заносятся в специальную таблицу (рис.2.2). Выявленные «узкие места», — компоненты объекта, для которых RPZ будет больше 100...120, — подвергаются изменениям, то есть разрабатываются корректировочные мероприятия.

По степени влияния на повышение качества процесса или изделия корректировочные мероприятия располагаются следующим образом:

· изменение структуры объекта (конструкции, схемы и т.д.);

· изменение процесса функционирования объекта (последовательности операций и переходов, их содержания и др.);

· улучшение системы качества.

Часто разработанные мероприятия заносятся в последующую графу таблицы FMEA-анализа. Затем пересчитывается потенциальный риск RPZ после проведения корректировочных мероприятий. Если не удалось его снизить до приемлемых приделов (малого риска RPZ<40 или среднего риска RPZ<100), разрабатываются дополнительные корректировочные мероприятия и повторяются предыдущие шаги.

По результатам анализа для разработанных корректировочных мероприятий составляется план их внедрения. Определяется:

· в какой временной последовательности следует внедрять эти мероприятия и сколько времени проведение каждого мероприятия потребует. Через сколько времени после начала его проведения проявится запланированный эффект;

· кто будет отвечать за проведение каждого из этих мероприятий и кто будет конкретным его исполнителем;

· где (в каком структурном подразделении организации) они должны быть проведены;

· из какого источника будет производиться финансирование проведения мероприятия (статья бюджета предприятия, другие источники).

В настоящее время FMEA-анализ очень широко применяется в промышленности Японии, США, активно внедряется в странах ЕС. Его использование позволяет резко сократить дефективность продукции при внедрении разработок в производство.