9.2. Анализ видов и последствий потенциальных отказов (fmea)

FMEA-анализ (Failure Mode and Effects Analysis) — техноло­гия анализа возможности возникновения и влияния дефектов на потребителя; FMEA проводится для разрабатываемых продук­ции и процессов с целью снижения риска потребителя от потен­циальных дефектов.

В настоящее время область применения FMEA широка. Основными задачами FMEA являются определения:

• возможных отказов (дефектов) продукции или процесса ее изготовления, их причин и последствий;

• степени тяжести последствий для потребителей, вероятностей возникновения дефектов и выявления их до поступления к потребителю;

• обобщенной оценки качества (надежности, безопасности) объекта анализа и сравнение его с предельно допустимым значением;

• мероприятий по улучшению объекта анализа.

Объектами FMEA-анализа могут быть:

• процесс производства продукции (FMEA-анализ процесса производства);

• конструкция изделия (FMEA-анализ конструкции):

• процесс эксплуатации изделия (FMEA-анализ процесса эксплуатации);

• бизнес-процессы (документооборот, финансовые процессы и пр.) (FMEA-анализ бизнес процессов)

Проведение FMEA процесса производства начи­нается на стадии технической подготовки производства (разра­ботки и планирования техпроцесса, заказа необходимого про­изводственного и контрольного оборудования) и заканчивается на стадии монтажа производственного оборудования. Целью FMEA процесса является обеспечение выполнения всех требо­ваний к качеству процесса производства и сборки путем кор­ректировки технологических операций с повышенным риском.

FMEA-анализ проводится, как правило, для нового, разработанно­го процесса. Иногда полезно проводить такой анализ и для дей­ствующих процессов, в особенности если для них нет достовер­ной статистики по дефектам и несоответствиям и не используются статистические методы управления, а сбои процесса достаточно часты, то есть система, в рамках которой выполняется этот про­цесс, неустойчива. Выявленные в ходе анализа потенциальные причины дефектов и несоответствий позволят хотя бы «начерно» определить, почему система неустойчива. Выработанные кор­ректирующие мероприятия должны обязательно предусматри­вать внедрение статистических методов регулирования, в пер­вую очередь на тех операциях, для которых выявлен повышен­ный риск.

FMEA 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 изделия, вызывающих наибольший риск потребителя и внесение изменений в конструк­цию изделия, которые бы позволили снизить такой риск.

FMEA процесса эксплуатации обычно проводится в том же составе, как и FMEA 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 конструкции, так и для последующего FMEA-анализа конструкции.

Технология проведения FMEA

FMEA 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. Как и другие формы функционального анализа, он включает два ос­новных этапа:

1 этап - построение компонентной, структурной, функцио­нальной и потоковой моделей объекта анализа;

2 этап - исследование моделей, при котором определяются: - потенциальные дефекты для каждого из элементов компонентной модели объекта;

- потенциальные причины дефектов;

- потенциальные последствия дефектов для потребителя;

- возможности контроля появления дефектов;

- параметр тяжести последствий для потребителя В;

- параметр частоты возникновения дефекта А;

- параметр вероятности необнаружения дефекта Е;

- параметр риска потребителя RPZ = В • А• Е - этот параметр показывает, в каких отношениях друг к другу в настоящее время находятся причины возникновения дефектов; дефекты с наибольшим коэффициентом приоритета риска (RPZ ≥100) подлежат устранению в первую очередь.

Результаты анализа заносятся в таблицу (рис. 12). Вы­явленные «узкие места», компоненты объекта, для которых RPZ будет больше 100, подвергаются изменениям, т. е. разрабаты­ваются корректирующие (или предупреждающие) мероприятия.

Рис. 12. Схема FMEA-анализа

Рекомендуется рассматривать «направления воздейст­вия» корректирующих мероприятий в следующей последова­тельности:

1) исключить причину возникновения дефекта. При помощи изменения конструкции или процесса уменьшить возможность возникновения дефекта (уменьшается параметр А);

2) воспрепятствовать возникновению дефекта. При помощи статистического регулирования помешать возникновению де­фекта (уменьшается параметр А);

3) снизить влияние дефекта. Снизить влияние проявления де­фекта на заказчика или последующий процесс с учетом измене­ния сроков и затрат (уменьшается параметр В);

4) облегчить и повысить достоверность выявления дефекта. Облегчить выявление дефекта и последующий ремонт (уменьша­ется параметр Е).

По степени влияния на повышение качества процесса или изделия корректирующие 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 менеджмента качества.

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

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

• в какой временной последовательности следует внедрять эти мероприятия и сколько времени потребует проведе­ние каждого мероприятия, как скоро 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, др. источники).

В настоящее время FMEA-анализ очень широко применяется в промышленности Японии, США, активно внедряется в странах ЕС.