Этапы проведения FMEA - анализа

FMEA - анализ выполняется в следующем порядке:

1 Выбирается объект анализа. Если объектом анализа является часть составного объекта, то необходимо точно определить ее границы. Например, если проводится анализ части процесса, то для этой части необходимо установить начальное событие и завершающее событие.

2 Определяются варианты применения анализа. FMEA может являться частью комплексного анализа, при котором применяются различные методы. В этом случае FMEA должен согласовываться с анализом системы в целом. Основные варианты могут включать:

- анализ сверху-вниз. В этом случае объект анализа разбивается на части и FMEA начинают проводить с наиболее крупных частей.

- анализ снизу-вверх. Анализ начинают с наиболее мелких элементов, последовательно переходя к элементам более высокого уровня.

- анализ компонентов. FMEA выполняют для физических элементов системы.

- анализ функций. В этом случае выполняют анализ функций и операций объекта. Рассмотрение функций осуществляется с точки зрения потребителя (удобство и безопасность выполнения), а не конструктора или изготовителя.

3 Определяются границы, в пределах которых необходимо рассматривать несоответствия. Границами могут являться - период времени, тип потребителя, география применения, определенные действия и т.п. Например, несоответствия, выявляемые только при окончательном контроле и тестировании.

4 Разрабатывается подходящая таблица для регистрации информации. Она может изменяться в зависимости от учитываемых факторов. Наиболее часто применяется таблица следующего вида (рисунок 2).

Рисунок 2 - Таблица для регистрации информации

5 Определяются элементы, в которых возможно возникновение несоответствий (отказы). Элементы могут включать в себя различные компоненты, сборки, комбинации составных частей и пр. Если список элементов становится слишком большим и неуправляемым необходимо сократить границы FMEA.

В том случае если потенциальные отказы связаны с критическими характеристиками, дополнительно, при проведении FMEA, необходимо проводить анализ критичности отказов. Критические характеристики это нормативы или показатели, которые отражают безопасность или соответствие нормативным требованиям и нуждаются в особом контроле.

6 Для каждого элемента, выделенного на шаге 5, составляется список наиболее значимых видов отказов. Эту операцию можно упростить, если применять стандартный список отказов для рассматриваемых элементов. Если проводится анализ критичности отказов, то необходимо определить вероятность появления отказа для каждого из элементов. Когда определены все возможные виды отказов для элемента, тогда суммарная вероятность их возникновения должна составлять 100%.

7 Для каждого вида отказа, выявленного на шаге 6, определяются все возможные последствия, которые могут проявиться. Эту операцию можно упростить, если применять стандартный список последствий. Если проводится анализ критичности отказов, то необходимо определить вероятность возникновения каждого последствия. Когда определены все возможные последствия, вероятность их возникновения суммарно должна составлять 100% для каждого элемента.

8 Определяется рейтинг тяжести последствий для потребителя (S) - Severity. Рейтинг тяжести последствий обычно определяется по шкале от 1 до 10, где 1 означает незначительные последствия, а 10 катастрофические последствия. Если вид отказа имеет более одного последствия, то в FMEA таблицу вносится только наиболее тяжелое последствие для этого вида отказа.

9 Для каждого вида отказа определяются все потенциальные причины. Для этого может применяться причинно-следственная диаграмма Исикавы. Все потенциальные причины для каждого вида отказов заносятся в таблицу FMEA.

10 Для каждой причины определяется рейтинг вероятности ее возникновения (O) - Occurrence. Вероятность возникновения обычно оценивается по шкале от 1 до 10, где 1 означает крайне маловероятное событие, а 10 означает неизбежное событие. Значение рейтинга заносится в таблицу FMEA.

11 Для каждой причины определяются существующие методы контроля, которые применяются в данный момент, чтобы отказы не оказали влияния на потребителя. Эти методы должны предотвращать возникновение причин, снижать вероятность того, что произойдет отказ или обнаруживать отказ после проявления причины, но до того как причина оказала влияние на потребителя.

12 Для каждого метода контроля определяется рейтинг обнаружения (D) - Detection. Рейтинг обнаружения обычно оценивается по шкале от 1 до 10, где 1 означает, что метод контроля абсолютно точно обнаружит проблему, а 10 - не сможет обнаружить проблему (или контроля вообще не существует). Рейтинг обнаружения заносится в таблицу FMEA.

13 Рассчитывается приоритетное число риска (риск потребителя - RPN)/(ПЧР) которое равно произведению S * O * D. Это число позволяет ранжировать потенциальные отказы по значимости. Произведение этих трех факторов представляет собой приоритетное число риска (ПЧР), т. е. количественную оценку отказа с точки зрения его значимости по последствиям, вероятности возникновения и вероятности обнаружения. Для отказов (несоответствий, дефектов, пороков), имеющих несколько причин, определяют соответственно несколько ПЧР. Каждое ПЧР может иметь значения от 1 до 1000. Для ПЧР риска должна быть заранее установлена критическая граница (ПЧРгр), например, в пределах от 100 до 125. Если какие-то значения ПЧР превышают установленное значение ПЧРгр. значит, именно для них следует вести доработку производственного процесса.

14 Определяются рекомендуемые действия, которые могут включать изменение проекта или процесса для снижения тяжести последствий или вероятности возникновения отказов. Также могут предприниматься дополнительные меры контроля, чтобы увеличить вероятность обнаружения отказов.

15 После выполнения рекомендованных действий значения рейтингов S,O,D оцениваются заново, а приоритетное число риска RPN(ПЧР) пересчитывается.

Результаты анализа заносятся в специальную таблицу, представленную на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема FMEA-анализа

Результаты анализа заносятся в специальную таблицу. Выявленные "узкие места" подвергаются изменениям, то есть разрабатываются корректирующие мероприятия.

Часто разработанные мероприятия заносятся в последующую графу таблицы FMEA-анализа. Затем пересчитывается потенциальный риск после проведения корректировочных мероприятий. Если не удалось его снизить до приемлемых приделов, разрабатываются дополнительные корректирующие мероприятия и повторяются предыдущие шаги[3].

По результатам анализа для разработанных корректирующих мероприятий составляется план их внедрения. Для этого определяется:

- в какой временной последовательности следует внедрять эти мероприятия и сколько времени потребуется на проведение каждого мероприятия, 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) мероприятия должны быть проведены;

- из какого источника будет производиться финансирование проведения мероприятия.

FMEA прекрасно вписывается в набор средств обеспечения качества продукции и создания конкурентных преимуществ, которыми должно обладать каждое предприятие.

В таблице 1 приведены значения значимости потенциального отказа (S), вероятности возникновения дефекта (О), вероятности обнаружения дефекта (D).

Таблица 1 - Квалиметрические шкалы значимости потенциального отказа (S), вероятности возникновения дефекта (О), вероятности обнаружения дефекта (D)

Фактор S	Фактор О	Фактор D
1 -- очень низкая (почти нет проблем)	1 -- очень низкая	1 -- почти наверняка дефект будет обнаружен
2 -- низкая (проблемы решаются работником)	2 -- низкая	2-- очень хорошее обнаружение
3 -- не очень серьезная	3 -- не очень низкая	3 -- хорошее
4 -- ниже средней	4 -- ниже средней	4 -- умеренно хорошее
5 -- средняя	5 -- средняя	5 -- умеренное
6 -- выше средней	6 -- выше средней	6 -- слабое
7 -- довольно высокая	7 -- близка к высокой	7 -- очень слабое
8 -- высокая	8 -- высокая	8 -- плохое
9 -- очень высокая	9 -- очень высокая	9 -- очень плохое
10 -- катастрофическая (опасность для людей)	10 -- 100%-ная	10 -- почти невозможно обнаружить

2. Пример практического применения FМЕА - методологии

2.1 Применения FМЕА - методологии для улучшения процесса градуировки электронных весов

Рассмотрим пример практического применения FМЕА - методологии для улучшения процесса градуировки электронных весов, который по результатам анализа деятельности Тулиновского приборостроительного завода (ОАО «ТВЕС») был определен высшим руководством как критический (дефектоносный).

Процесс градуировки весов на ОАО «ТВЕС» осуществляется с использованием имеющегося на предприятии универсального стенда нагружения, который состоит из основного и подвижного каркасов. Последний оснащен левой и правой гребенками, на которые навешиваются гири в необходимой последовательности.

Алгоритм процесса градуировки весов представлен на рисунке 4. После транспортировки весов с предыдущего участка производства их помещают на столешницу стенда и по уровню устанавливают в горизонтальное положение. Затем посредством нажатия соответствующей клавиши на клавиатуре весы переводят в режим градуировки, и при этом на табло жидкокристаллического индикатора (ЖКИ) выводится значение веса, которым

 необходимо нагрузить платформу весов. После включения привода электродвигателя набор гирь, находящийся на гребенках подвижного каркаса, начинает движение вниз. При этом нижние гири, снимаясь с «крючков» гребенок, ложатся на платформу весов. Разместив требуемое количество грузов на платформе, микропроцессор весов проводит измерение частоты вибрационно-частотного датчика для данной реперной точки и после фиксирования успокоения записывает значение частоты в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). При переходе к очередному шагу градуировки последующая гиря ложится на предыдущую и т. д. Зарегистрировав данные для предыдущей реперной точки, весы запрашивают данные следующей, и процесс нагружения платформы повторяется. Работой стенда управляет оператор, включая и выключая электродвигатель. При этом трудность состоит в том, что оператор вынужден визуально контролировать полноту опускания очередной гари на платформу весов. В результате нередки случаи, когда платформа весов бывает недогружена (из-за неполного опускания гири) или перегружена (вследствие воздействия гари, которая должна быть бы быть опущена на платформу весов при нагружении в следующей реперной точке).

потенциальный дефект последствие анализ

После подробного изучения сложившейся ситуации команда, занимающаяся анализом форм и последствий отказов (FМЕА-команда), выделила в рассматриваемом процессе четыре подпроцесса, корректность выполнения которых наиболее сильно влияет на качество процесса градуировки в целом:

- транспортировка и установка весов на столешницу стенда;

- контроль установки весов по уровню;

- нагружение платформы весов в реперных точках;

- регистрация частотных сигналов датчика.

Анализ этих подпроцессов выявил возможные формы отказов:

- повреждение весов в результате падения;

- весы не выверены по уровню;

- несоответствие веса нагружения реперной точке;

- выход из строя стенда;

- потеря вносимой в ПЗУ весов информации.

На следующем этапе работы члены FМЕА-команды для каждого подпроцесса:

- выявили основные причины и вероятные последствия неудач, среди которых были выделены возможные задержки и приостановки производства;

- количественно оценили узкие места рассматриваемых подпроцессов и вычислили ПЧР возможных отказов.

Остановимся подробнее на количественной оценке факторов S, О и D. Оценка указанных факторов была произведена по квалиметрическим шкалам, представленным в таблице 1.

Наибольший практический интерес представляет количественная оценка фактора S -- значимости потенциального отказа. По итогам проведенного анализа члены FМЕА-команды для каждого проявления отказа, указанного в таблице 1, назначили данному фактору следующие значения:

«2» -- он не влечет тяжелых последствий;

«4» -- последствием отказа является необходимость повторной градуировки весов;

«6» -- присутствует опасность не только повторной градуировки, но и появления новых скрытых отказов;

«8» -- отказ ведет к переделке (ремонту) весов, т. е. к увеличению бесполезных («непроизводительных») расходов;

«9» -- высокая степень серьезности последствий (при использовании изношенных гирь процесс градуировки становится невозможным);

«10» -- травматизм персонала является возможным последствием в случае проявления отказа.

Результаты работы членов FМЕА-команды при назначении числовых значений факторов О -- вероятности возникновения дефекта, D -- вероятности обнаружения дефекта, а также вычисленные значения ПЧР возможных отказов приведены в таблице 2.

На последнем этапе проводимого FМЕА-анализа были разработаны рекомендации о том, что следует сделать для предотвращения тяжелых последствий при наиболее рискованных случаях:

- провести дополнительное обучение персонала;

- внедрить роликовый конвейер для транспортировки весов;

- доработать конструкцию столешницы и тем самым упростить процесс установки весов в горизонтальное положение по уровню;

- разработать и внедрить автоматизированную систему контроля и управления (АСКиУ) стенда, которая с помощью частотного датчика весов будет контролировать полноту опускания гири на платформу весов и управлять процессом градуировки весов;

- предусмотреть более частое проведение работ по калибровке используемых гирь;

- составить график более частого технического обслуживания, ввести контроль выполнения планово-предупредительных работ;

- внедрить блок бесперебойного питания стенда, чтобы исключить возможный сбой в подаче электроэнергии.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Книги

1 Кане М.М., Иванов Б.В., Корешков В.Н., Схиртладзе А.Г. Системы, методы и инструменты менеджмента качества [Текст]: Учебник для вузов. - СПб: Питер, 2011. - 560с.

2 Управление качеством продукции. Инструменты и методы менеджмента качества [Текст]: учебное пособие. - М. РИА «Стандарты и качество», 2012. - 248 с.

3 Ефимов В.В. Средства и методы управления качеством [Текст]: учебное пособие. - М.: Кнорус, 2011. - 232 с.

4 Голоктеев К., Матвеев И. Управление производством: инструменты, которые работают [Текст]: - СПб.: Питер, 2012 - 251с.

5 Брагин В.В. Оценка риска и последствий отказов комплексной системы, конструкций, процессов [Текст]: учебное пособие. - М.: Кнорус, 2012 - 241с.

Размещено на Allbest.ru

Задание.