Методы выполнения FМЕА

Анализ возможных отказов (дефектов) изучаемой системы (объекта) и их последствий для потребителей (внутренних и/или внешних) производится, как отмеча­лось выше, экспертным (наиболее распространенным) или расчетным методами. Ограниченность распространения расчетного метода вызвана необходимостью для его реализации информации о модели изучаемого объекта, взаимосвязях между его элементами, понимания природы происходящих в нем процессов.

Эти методы называют также соответственно структурным, функциональными, ком­бинированным [6].

Структурные методы FMEA относят к классу индуктивных методов (анализ «снизу вверх»), применяемых для относительно простых объектов, отказы кото­рых могут быть четко локализованы, а последствия каждого отказа элементов выбранного начального уровня разукрупнения могут быть прослежены на всех вышестоящих уровнях структуры объекта.

Основная цель анализа «снизу вверх» — оценка степени влияния отказов составных частей системы на выполнение ею своих функций.

Последствия отказов элементов по влиянию на единицы более высокого уров­ня деления классифицируются как:

• локальные, не вызывающие отказы элементов более высокого уровня;

• промежуточные, связанные с отказами элементов следующего уровня деления объекта;

• конечные, приводящие к отказу объекта.

По степени тяжести конечных последствий отказы подразделяют на 4 категории:

• категория I — катастрофический отказ;

• категория II — существенный отказ, приводящий к невыполнению объектом своих функций;

• категория III — промежуточный (маргинальный) отказ, приводящий к экономическим потерям;

• категория IV — несущественный (незначительный) отказ, который не относится к вышеперечисленным категориям.

Функциональные методы FМЕА относят к классу дедуктивных (анализ по схе­ме «сверху вниз») методов, применяемых для сложных многофункциональных объектов, отказы которых трудно априорно локализовать и для которых харак­терны сложные зависимые отказы.

Основная цель анализа «сверху вниз» — определить критические отказы элемен­тов и критические элементы объектов. Такой подход целесообразен при проведении анализа закупаемого оборудования, выбора поставщиков комплектующих элементов, анализе запасных частей.

Для сложных объектов FМЕА проводят, как правило, комбинированными ме­тодами, сочетающими элементы структурных и функциональных методов.

Учитывая формализм расчета критичности отказов и высокую наглядность подхода, начиная с 1970-х годов интенсивно развиваются компьютерные методы FМЕА. Так как для сложных систем необходимо провести много предваритель­ных расчетов и оформить большое число документов, то применение компьюте­ров оказывается весьма полезным [7].

Одно из новых направлений FМЕА связано с применением теории нечетких множеств для расчета критичности отказов [7]. Перспективность этого подхода обусловлена тем, что расчет критичности во многом основан на экспертных оцен­ках (особенно на ранних стадиях проектирования), что не позволяет оперировать точно заданными величинами. Применение методологии нечетких множеств обес­печивает подключение мощного аппарата экспертных систем в FМЕА, что повы­шает его эффективность.