1Fmea (Failure Mode Effect and Analysis) - Анализ видов и последствий отказов

1.1Теоретические аспекты

FMEA - анализ - инструмент управления качеством, который применяют для системной идентификации возможных отказов процессов и предотвращения их последствий. Названный анализ используется не только для прогнозирования результатов появления отказа, но и для определения степени серьезности его последствий.

Эта методология появилась при разработке космических проектов NASA (1963 г.), проектов авиационно-космической и ядерной техники (60-е, начало 70-х гг.). С 1977 г. (конгресс SAE на фирме FORD) она получила широкое распространение в автомобильной промышленности США, Японии и Европы.

FMEA применяется при разработке или изменении конструкции и технологии, а также при изменении требований заказчика к продукции или ее эксплуатации в новых условиях. Две схожие методики DFMEA и PFMEA применяются соответственно при конструировании изделия и разработке технологий. При этом повышение затрат на этих стадиях многократно окупается на последующих стадиях производства и продажи продукции.

Этот вид функционального анализа используется как в комбинации с ФСА или ФФА – анализом, так и самостоятельно. FMEA – анализ, в отличие 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.

Последний вид анализа процесса удобно проводить на стадии разработки концепции изделия перед проведением FMEA - анализа конструкции.

В классическом методе FMEA конструкции рассматриваются отказы конструкции, касающиеся функций продукции. Искомые причины (первопричины) – это слабые места конструкции. FMEA конструкции анализирует только сами компоненты (узлы или детали).

FMEA конструкции часто составляет основу для FMEA процесса, так как при анализе конструкции в качестве причины отказа могут быть отклонения в производственном процессе.

В рамках классического метода FMEA процесса рассматриваются отказы, касающиеся отдельных этапов процесса, а также зависимые отказы на основании предшествующих этапов процесса и элементов изделия.

Цели FMEA:

1. На стадии проектирования выявить все потенциальные элементы и процессы, которые могут привести к сбою системы. В идеале необходимо исключить их из проекта или свести их угрозу к нулю;

2. Выявить эффекты и последствия, к которым приведут эти сбои;

3. Определить истинную причину сбоя;

4. Задать приоритет действиям по снижению риска, используя значение приоритета риска. Это значение рассчитывается с использованием вероятности появления сбоя, тяжести последствий сбоя, вероятности обнаружения дефекта при изготовлении;

5. Разработать, сформулировать и документировать превентивные меры.

Полученные в результате анализа данные (вредные эффекты и явления, дефекты, потенциальные отказы) необходимо представить в виде причинно - следственных цепочек: причина – отказ – последствие (построение цепочек существенно облегчается, если построена диаграмма Исикавы). По этим цепочкам оценивается приоритетное число риска (ПЧР). Для этого отдельно оцениваются последствия потенциальных отказов и действующие меры управления, полученная в ходе этого информация, заносится в соответствующие графы базовой типовой формы.

Последствия потенциальных отказов оцениваются по степени их значимости (S). Значимость – это оценка серьёзности потенциального отказа для следующего компонента, подсистемы, системы или для потребителя. Снижение ранга (количественной оценки) значимости последствия может быть достигнуто только через изменение конструкции.

Степень возможности возникновения (О) конкретных причин или механизмов описывается ранговым числом от 1 до 10.

Эффективность предусмотренных мер управления (D) оценивается по способности предложенных управляющих действий обнаружить потенциальную причину (слабость конструкции) или обнаруживать следующий вид отказа до того, как компонент, подсистема или система выпущены в производство.

Приоритетное число риска является показателем риска разработки. Это значение следует использовать для ранжирования по порядку трудностей разработки. ПЧР может иметь значение от 1 до 1000.

ПЧР вычисляется как произведение значимости S, возможности появления O и обнаружения D:

ПЧР = (S)×(O)×(D)

Для больших ПЧР команда должна приложить усилия к снижению этого расчётного показателя посредством корректирующих действий. При получении относительно низкого значения результирующего ПЧР, особое внимание следует уделять потенциальным отказам, значимость последствий которых высока.