Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Надежность технологического оборудования. Анализ видов и последствий отказов. Учебник
.pdf
4.3. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ FMEA
граммного обеспечения и аппаратных средств, когда предположение о независимости не подтверждается. Отмеченное
справедливо для взаимодействия человека с аппаратными
средствами и моделей этого взаимодействия.
5. Предположение о независимости отказов не позволяет уделять должное внимание видам отказа, которые при
совместном появлении могут иметь существенные последствия, тогда как каждый из них в отдельности имеет низкую
вероятность появления.
6. Кроме того, недостатком FMEA является его неспособность оценить общую надежность системы и таким образом
степень улучшения ее конструкции или изменений.
4.3. Основные принципы FMEA
Применение метода FMEA основано на следующих прин-
ципах.
Командная работа. Метод FMEA применяется силами специально подобранной многофункциональной команды экспертов. Эффективность анализа напрямую зависит
от профессионального уровня, практического опыта и согласованности действий специалистов различного профиля.
Иерархичность. Для сложных технических объектов
или процессов их изготовления анализу подвергается как
объект или процесс в целом, так и их составляющие; дефекты составляющих рассматриваются по их влиянию на объект (или процесс), в который они входят.
Итеративность. Анализ повторяют при любых изменениях объекта или требований к нему, которые могут привести к изменению последствий и их рисков.
Регистрация результатов. В документах должны быть
зафиксированы результаты проведенного анализа и решения о необходимых изменениях и действиях.
Необходимые изменения и действия, указанные в отчетных документах, должны быть отражены в соответствую-
101
4. Анализ вида и последствий отказа – АВПО (FMEA)
щих документах в рамках действующей на предприятии системы качества.
При проведении FMEA наряду с предложенным вариантом конструкции или процесса производства рекомендуется анализировать также альтернативные варианты технических решений. Эти варианты рассматривают с целью
снижения комплексного риска дефекта по ПЧР, снижения
стоимости и повышения эффективности функционирования технического объекта или технологии его изготовления. Методология анализа видов, причин и последствий
дефектов предполагает организацию межфункциональной
команды (FMEA-команды), состоящей из разных специалистов, знания которых необходимы при анализе и доработке конструкции объекта и (или) производственного
процесса.
4.4. Виды FMEA и состав FMEA-команд
Основными объектами FМЕА являются конструкция изделия и процесс производства продукции; известны также
его применения для анализа бизнес-процессов, эксплуатации оборудования и др.
В случаях, когда при разработке технического объекта
конструкцию и процесс производства разделять нецелесообразно, разработку конструкции и производственного процесса проводят совместно с применением общего FMEA.
В случаях, когда разрабатываемый технический объект
предполагает сначала разработку конструкции этого объекта, а затем разработку процессов его производства, метод
FMEA может быть разделен на два этапа:
1) этап отработки конструкции DFMEA (от англ. design
failure mode and effects analysis) или FMEA-конструкции;
2) этап отработки производственного процесса PFMEA
(от англ. process failure mode and effects analysis) или FMEAпроцесса.
102
4.4. ВИДЫ FMEA И СОСТАВ FMEA-КОМАНД
Анализ видов и последствий дефектов конструкции
DFMEA (FMEA-конструкции) представляет собой процедуру анализа первоначально предложенной конструкции
технического объекта и доработки этой конструкции в процессе работы соответствующей FMEA-команды. DFMEA проводят на этапе разработки конструкции технического
объекта. Данный метод позволяет предотвратить запуск
в производство недостаточно отработанной конструкции,
помогает улучшить конструкцию технического объекта и
заранее предусмотреть необходимые меры в технологии изготовления, предупреждая появление и (или) снижая комплексный риск дефекта за счет:
– коллективной работы разносторонних специалистов,
входящих в DFMEA-команду;
– изначального и полного учета требований для изготовления компонентов, требований сборки, контроля при изготовлении, удобства обслуживания и т.д.;
– повышения вероятности того, что все виды потенциальных дефектов и их последствия будут рассмотрены в процессе работы DFMEA-команды;
– анализа полной и разносторонней информации при
планировании эффективного испытания конструкции;
– анализа списка всех видов потенциальных дефектов,
ранжированных по их влиянию на потребителя, при котором устанавливают систему приоритетов при проведении
улучшений конструкции и программу испытаний;
– создания открытой формы для рекомендаций и прослеживания действий, снижающих риск возникновения дефектов;
– разработки рекомендаций, помогающих в дальнейшей
деятельности по анализу совокупности требований, оцениванию изменений конструкции, а также при разработке последующих перспективных конструкций.
Анализ видов и последствий дефектов процесса PFMEA
или FMEA-процесса представляет собой процедуру анали-
103
4. Анализ вида и последствий отказа – АВПО (FMEA)
за разработанного и предложенного процесса производства
и его доработки в ходе работы соответствующей PFMEAкоманды. PFMEA проводят на этапе разработки производственного процесса, и это позволяет предотвратить внедрение в производство недостаточно отработанных процессов.
PFMEA позволяет:
– идентифицировать виды потенциальных дефектов процесса изготовления технического объекта, приводящих к дефектам данного технического объекта;
– оценить потенциальные реакции потребителя на соответствующие дефекты;
– идентифицировать потенциальные факторы процессов изготовления и сборки и вариации процесса, требующие усиленных действий для снижения частоты (вероятности) дефектов или для обнаружения условий дефектов
процесса;
– составить ранжированный список потенциальных дефектов процесса для разработки системы приоритетов для
рассмотрения корректирующих действий;
– документировать результаты процесса изготовления
или сборки.
Методология FMEA рекомендуется как при проектировании новых технических объектов, так и при разработке
модифицированных вариантов конструкции и (или) процесса производства технических объектов. Методология
FMEA полезна также при рассмотрении новых условий эксплуатации технического объекта или новых требований заказчика (потребителя) к этому объекту.
4.5. Последовательность
проведения FMEA
Алгоритм работы FMEA-команды представлен
на рис. 4.1.
104
Причина-1
4.5. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ FMEA
Образование FMEA команды
Ознакомление с проектами
конструкции и (или) процесса
Экспертное определение
потенциальных дефектов
Составление перечня дефектов
с последствиями и причинами
Последствие-1
Причина-2
Следующий
дефект/причина
Нет
Дефект/причина
последствий?
Да
.
.
.
....................................
....................................
Оценка приоритетного числа рисков ПЧР
Выбор «наихудшего» последствия
с максимальным баллом значимости S
Оценка для данного дефект/причины
баллов возникновения О и обнаружения D
Вычисление приоритетного числа риска
для данного дефекта/причины ПЧР=S*O*D
Да
Конструкция и (или) процесс
Дефект-1
ПЧР меньше
критического значения
[ПЧР] ?
удовлетворительные
Оформление протокола
по результатам FMEA
Последствие-2
.
.
.
Нет
Доработка
конструкции
процесса
и (или)
Рис. 4.1. Алгоритм работы FMEA-команды
105
4. Анализ вида и последствий отказа – АВПО (FMEA)
Формирование состава FMEA-команды осуществляют
в зависимости от модификации и этапах работы по методу
FMEA: сначала DFMEA, затем PFMEA или общий FMEA (см.
подраздел 4.1). На следующем этапе ведущий FMEA-команды
представляет для ознакомления членам своей команды комплект документов по предложенному проекту конструкции и
(или) проекту технологического процесса. После чего эксперты, входящие в состав FMEA-команды, определяют виды потенциальных дефектов данной конструкции и (или) технологического процесса, их последствий и причин.
Для конкретного технического объекта и (или) производственного процесса с его конкретной функцией определяют
все возможные виды дефектов. Описание каждого вида дефекта заносят в протокол анализа видов, причин и последствий потенциальных дефектов, составленный, например,
в виде таблицы (табл. 4.1). В протоколе рекомендуется указывать следующую информацию: объект анализа; служба,
ответственная за проведение FMEA; код/номер протокола
FMEA; вид изделия, год выпуска; планируемые и фактические сроки проведения FMEA и др.
Таблица 4.1
Примерный вид рабочей таблицы при проведении FMEA
Результаты
дефекта
Элемент
Вид потенциального
12 3 4 5 6 7 8 9 1011 1213141516
106
Балл (ранг)
ного дефекта
значимости S
Последствия потенциаль-
Балл (ранг)
Последствия
потенциального дефекта
троля
Балл (ранг)
возникновения O
Действующие меры кон-
обнаружения D
риска ПЧР = SOD
Приоритетное число
Ответственный
исполнитель, сроки
Рекомендуемое действие
Новые баллы
действия
SODПЧР
Предпринятые
4.5. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ FMEA
АНАЛИЗ ВИДОВ И ПОСЛЕДСТВИЙ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХДЕФЕКТОВ (FMEA)
№ FMEA:
Подразделение,
ответств енное за прове дение
FMEA:
1.
2.
Окончание
3.
4.5.6.
Нормативный документ
№п.п.
Наименование
процесса/ТО
Вид (потенциального)
Дефекта
Последствия
(потенциального) Дефекта
SО
Предложеные (действующие)
меры по обнаружению
Дефекта
D
ПЧР
1
Рекомендуемыедействия
Ответственн
ость
Предпринятыедействия c
указанием месяца/года их
выполнения
SOD
ПЧР
2
ПЧР
гр
1
2
3
(Потенциальная)
Причина(ы) Дефекта
Руководительгруппы:
Объект анализа:
Ответств енный
руководитель:
Члены команды:
Вид изделия, год
выпуска:
Планируемые сроки
проведения FMEA:
Начало
Область
применения:
Действительныесроки
проведения FMEA:
0
1
2
3
4
5
0 100
ПЧР1
ПЧР2
ПЧРгр
Таблица 4.2
на ПАО «Корпорация «Иркут»
Рабочая таблица при проведении FMEA
107
4. Анализ вида и последствий отказа – АВПО (FMEA)
Для конкретного предприятия эта таблица должна быть
пересмотрена в соответствии со спецификой предприятия и
конкретными последствиями дефектов. В качестве примера
в табл. 4.2 приведена форма FMEA-таблицы, применяемой
на предприятиях ПАО «Корпорация «Иркут».
Для всех описанных видов потенциальных дефектов
определяют их последствия на основе опыта и знаний FMEAкоманды. Примеры последствий дефектов: шум, неправильная работа, плохой внешний вид, неустойчивость, прерывистая работа, шероховатость, неработоспособность, плохой
запах, повреждение управления.
Каждый дефект и его причину эксперты оценивают
по трем критериям:
– значимость S;
– вероятность возникновения O;
– вероятность обнаружения D.
Оценка факторов S, O и D производится по квалиметрическим шкалам, один из вариантов которых представлен
в табл. 4.3.
Таблица 4.3
Квалиметрические шкалы значимости S,
вероятности возникновения О и вероятности обнаружения D
потенциального дефекта
Значимость
потенциального дефекта
Тяжесть последствия
Балл S
1 Отсутствует 1 Очень низкая 1
Низкая (проблема ре-
2
шается работником)
3 Не очень серьезная 3 Не очень низкая 3 Хорошее
4 Ниже средней 4 Ниже средней 4 Умеренно хорошее
108
Вероятность возник-
новения дефекта
Частота
возникновения
Балл O
2 Низкая 2 Очень хорошее
Вероятность
обнаружения дефекта
Качество
обнаружения
Балл D
Почти наверняка
будет обнаружен
4.5. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ FMEA
Окончание табл. 4.3
Значимость
потенциального дефекта
Тяжесть последствия
Балл S
5 Средняя 5 Средняя 5 Умеренное
6 Выше средней 6 Выше средней 6 Слабое
7 Довольно высокое 7
8 Высокая 8 Высокая 8 Плохое
9 Очень высокая 9 Очень высокая 9 Очень плохое
Катастрофическая
10
(опасность для людей)
Вероятность возник-
новения дефекта
Частота
возникновения
Балл O
Близка
к высокой
10
Дефект
неизбежен
Вероятность
обнаружения дефекта
Качество
обнаружения
Балл D
7 Очень слабое
Почти невозмож-
10
но обнаружить
Для конкретного предприятия эти таблицы должны быть
пересмотрены в соответствии со спецификой предприятия и
конкретными последствиями дефектов. В качестве примера
в табл. 4.4–4.6 приведены шкалы, применяемые на предприятиях ПАО «Корпорация «Иркут».
Для каждого последствия дефекта эксперты определяют
балл значимости S (от англ. severity) при помощи таблицы
баллов значимости. Балл значимости изменяется от 1 (для
наименее значимых по ущербу дефектов) до 10 (для наиболее
значимых по ущербу дефектов).
В дальнейшем при работе FMEA-команды и выставлении приоритетного числа риска ПЧР используют один
максимальный балл значимости S из всех последствий данного дефекта. Для каждого дефекта определяют потенциальные причины. Для одного дефекта может быть выявлено несколько потенциальных причин, все они должны быть
по возможности полно описаны и рассмотрены отдельно.
Для каждой потенциальной причины дефекта эксперты
определяют балл возникновения О. При этом рассматривается предполагаемый процесс изготовления, и эксперты оце-
109
4. Анализ вида и последствий отказа – АВПО (FMEA)
нивают частоту данной причины, приводящей к рассматриваемому дефекту. Балл возникновения изменяется от 1 (для
самых редко возникающих дефектов) до 10 (для дефектов,
возникающих почти всегда).
Для данного дефекта и каждой отдельной причины определяют балл обнаружения D для данного дефекта или его
причины в ходе предполагаемого процесса изготовления.
Балл обнаружения изменяется от 10 (для практически не обнаруживаемых дефектов (причин)) до 1 (для практически достоверно обнаруживаемых дефектов (причин)).
Таблица 4.4
Шкала баллов значимости S для FMEA
на ПАО «Корпорация «Иркут»
Последствие
Опасное без
предупреж-
дения
Опасное с
предупреж-
дением
Очень важ-
ное
110
Критерий значимости
последствия для техни-
ческого объекта (ТО)
Очень высокий ранг
значимости, когда вид
потенциального дефекта
ухудшает безопасность
работы ТО и (или) вы-
зывает несоответствие
обязательным требова-
ниям безопасности без
предупреждения
Весьма высокий ранг
значимости, когда вид
потенциального дефекта
ухудшает безопасность
работы ТО или вызывает
несоответствие обязательным требованиям
безопасности с пред-
упреждением
ТО неработоспособен
(утрата основной функ-
ции) и не оказывает вли-
яния на безопасность
Критерий значимости
последствия для процесса
Может подвергнуть опасно-
сти персонал у станка или на
сборке. Очень высокий ранг
значимости, когда вид потен-
циального дефекта ухудшает
безопасность работы и (или)
вызывает несоответствие обяза-
тельным требованиям безопас-
ности без предупреждения
Может подвергнуть опасности персонал у станка или на
сборке. Весьма высокий ранг
значимости, когда вид потен-
циального дефекта ухудшает
безопасность работы и (или)
вызывает несоответствие обяза-
тельным требованиям безопас-
ности с предупреждением
Большое нарушение производ-
ственной линии. Может окон-
чательно браковаться до 100 %
продукции. Неэффективная
работа процесса
Балл S
10
9
8
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]