FMEA анализ: пример и приложение

Периодични дефекти възникват при разработването и производството на различни съоръжения. Какъв е резултатът? Производителят понася значителни загуби, свързани с допълнителни тестове, инспекции и промени в проекта. Това обаче не е неконтролиран процес. Оценявайте възможните заплахи и уязвимости и анализирайте потенциалните дефекти, които могат да възпрепятстват работата на оборудването, като използвате FMEA анализ.

Този метод за анализ е използван за първи път в САЩ през 1949 г. След това се използва изключително във военната индустрия при проектирането на нови оръжия. Но през 70-те години на миналия век идеите на FMEA се оказаха зрително поле големи корпорации. Една от първите технологии, въведени от Ford (по това време - най-големият производител на автомобили).

В момента FMEA-анализ се използва от почти всички машиностроителни предприятия. Основните принципи за управление на риска и анализ на причините за неуспехите са описани в GOST R 51901.12-2007.

Определение и същност на метода

FMEA е съкращение за анализ на неизправностите и ефекта. Това е технология за анализ на сортовете и последствията от евентуални повреди (дефекти, поради които обектът губи способността да изпълнява функциите си). Какво е добро за този метод? Тя дава възможност на предприятието да предвиди възможни проблеми и неизправности етап на проектиране. По време на анализа производителят получава следната информация:

• списък на потенциалните дефекти и неизправности;
• анализ на причините за тяхното възникване, тежест и последствия;
• препоръки за намаляване на риска по приоритет;
• обща оценка на безопасността и надеждността на продуктите и на системата като цяло.

Данните, получени в резултат на анализа, са документирани. Всички открити и изследвани откази се класифицират според степента на критичност, лекотата на откриване, поддържаемостта и честотата на възникване. Основната задача е да се идентифицират проблемите, преди да възникнат и да започнат да се отразяват на клиентите на компанията.

Обхват на анализа на FMEA

Този метод на изследване се използва активно в почти всички технически сектори, като например:

• кола и корабостроене;
• авиационна и космическа промишленост;
• химическо и нефтопреработване;
• строителство;
• производство на промишлено оборудване и механизми.

През последните години този метод за оценка на рисковете се използва все повече в непродуктивната сфера - например в управлението и маркетинга.

FMEA може да се провежда на всички етапи от жизнения цикъл на продукта. Най-често анализът се извършва на етапа на разработване и модификация на продукта, както и при използване на съществуващи структури в нова среда.

видове

С помощта на технологията FMEA се проучват не само различни механизми и устройства, но и процесите на управление, производство и експлоатация на продукти. Във всеки случай методът има свои специфични особености. Предметът на анализа може да бъде:

• технически системи;
• дизайни и продукти;
• процесите на производство, монтаж, инсталиране и поддръжка на продуктите.

При разглеждането на механизмите се определя рискът от несъответствие с нормите, възникването на неизправности в процеса на работа, както и аварии и намаляване на експлоатационния живот. Това отчита свойствата на материалите, геометрията на конструкцията, нейните характеристики, интерфейсите с други системи.

FMEA анализът на процеса разкрива несъответствия, които оказват влияние върху качеството и безопасността на продуктите. Удовлетворява се удовлетворението на клиентите и рисковете за околната среда. Тук могат да възникнат проблеми от лицето (по-специално от служителите на предприятието), технологията на производство, използваните суровини и оборудване, измервателните системи и въздействието върху околната среда.

Проучването използва различни подходи:

• "отгоре надолу" (от големи системи до малки детайли и елементи);
• "отдолу нагоре" (от отделни продукти и техните части до производствената система).

Изборът зависи от целта на анализа. Тя може да бъде част от цялостно проучване в допълнение към други методи или да се използва като самостоятелен инструмент.

Етапи на стопанството

Независимо от конкретните задачи, FMEA анализът на причините и последиците от неуспехите се извършва на универсален алгоритъм. Да разгледаме този процес по-подробно.

Обучение на експертната група

На първо място, трябва да решите кой ще проведе изследването. Работата в екип е един от ключовите принципи на FMEA. Само такъв формат гарантира качеството и обективността на изпита, а също създава място за нестандартни идеи. Като правило екипът се състои от 5-9 души. Той включва:

• Ръководител на проекта;
• инженер-технолог, осъществяващ развитието на технологичния процес;
• инженер-проектант;
• представител на службата за производство или контрол на качеството;
• служител на отдела за работа с потребителите.

При необходимост квалифицирани експерти от външни организации могат да участват в анализа на структурите и процесите. Обсъждането на възможните проблеми и начините за решаването им се провежда в серия от срещи с продължителност до 1,5 часа. Те могат да се провеждат изцяло или частично (ако присъствието на определени експерти не е необходимо за решаване на текущи проблеми).

Изследване на проекта

За да се извърши анализ на FMEA, е необходимо ясно да се определи предметът на изследването и неговите граници. Ако говорим за технологичния процес, трябва да посочим първоначалните и крайните събития. За оборудване и структури всичко е по-лесно - можете да ги разгледате като интегрирани системи или да се фокусирате върху конкретни механизми и елементи. Несъответствията могат да се вземат предвид, като се вземат предвид потребностите на потребителя, етапа на жизнения цикъл на продукта, географското местоположение на употребата и т.н.

На този етап членовете на експертната група трябва да получат подробно описание на обекта, неговите функции и принципи на работа. Обясненията трябва да бъдат достъпни и разбираеми за всички членове на екипа. Обикновено на първата сесия се провеждат презентации, експертите изучават инструкциите за производство и експлоатация на конструкции, планирани параметри, регулаторна документация, чертежи.

# 3: Съставяне на списък с потенциални дефекти

След теоретичната част екипът започва да оценява евентуални неуспехи. Попълва се пълен списък на всички възможни несъответствия и дефекти, които могат да възникнат в обекта. Те могат да бъдат свързани с провала на отделните елементи или неправилното им функциониране (недостатъчна мощност, неточност, ниска производителност). Когато се анализират процесите, е необходимо да се изброят конкретни технологични операции, при които има риск от грешки - например неизпълнение или неправилно изпълнение.

Описание на причините и последиците

Следващата стъпка е задълбочен анализ на подобни ситуации. Основната задача е да се разбере какво може да доведе до появата на тези или други грешки, както и как откритите дефекти могат да засегнат работниците, потребителите и компанията като цяло.

За определяне на вероятните причини за дефекти екипът проучва описанията на операциите, одобрените изисквания за тяхното изпълнение, както и статистическите отчети. В протокола за анализ на FMEA също е възможно да се посочат рисковите фактори, които предприятието може да коригира.

В същото време екипът размишлява какво може да се направи, за да се премахне шансът за дефекти, предлага методи за контрол и оптимална честота на инспекциите.

Експертни оценки

Какво следва? Участниците в екипа на FMEA започват да анализират всяко отхвърляне по три основни критерия:

1. S - Тежест. Определя колко тежки са последиците от този дефект за потребителя. Оценява се в 10-точкова скала (1 - практически незасегната, 10 - катастрофална, при която производителят или доставчикът може да бъде наказан).
2. O - Пояснение. Показва колко често възниква известно нарушение и дали ситуацията може да се повтаря (1 - изключително малко, 10 - неспазването се наблюдава при повече от 10% от случаите).
3. D - Откриване. Параметърът за оценка на методите за контрол: ще им помогне ли да направят своевременното откриване на несъответствието (1 - почти гарантирано откриване, 10 - скрит дефект, който не може да бъде идентифициран преди последствията).

Въз основа на тези оценки се определя приоритетният брой рискове (PCR) за всеки тип неуспех. Това е обобщен показател, който ви позволява да разберете кои разбивки и нарушения са най-голямата заплаха за фирмата и нейните клиенти. Изчислено по формулата:

Колкото по-високо е PCR - толкова по-опасно е нарушението и по-разрушителните последици от него. На първо място, е необходимо да се премахне или намали риска от дефекти и неизправности, за които тази стойност надвишава 100-125. От 40 до 100 точки се събират нарушения, които имат средно ниво на заплаха, а PCR с по-малко от 40 показва, че неуспехът е незначителен, се среща рядко и може да бъде открит без проблеми.

Разработване на предложения и препоръки

След оценка на отклоненията и последиците от тях, работната група на FMEA определя приоритетните области на работа. Основната задача е да се изготви план за корективни мерки за затруднения - елементите и операциите с най-високи показатели за човешките ресурси. За да се намали нивото на заплаха, е необходимо да се повлияе върху един или няколко параметъра:

• Премахване на първоначалната причина за провала чрез промяна на дизайна или процеса (O резултат);
• предотвратява появата на дефект с помощта на методите за статистическа регулация (O-резултат);
• смекчаване на отрицателните последици за клиентите и клиентите - например намаляване на цените на дефектните продукти (рейтинг S);
• внедряване на нови инструменти за своевременно откриване на неизправности и последващи ремонти (резултат D).

За да даде възможност на предприятието незабавно да продължи с изпълнението на препоръките, екипът на FMEA разработва едновременно план за тяхното изпълнение, като посочва последователността и времето на всеки вид работа. Същият документ съдържа информация за изпълнителите и отговорните за коригиращи действия източници на финансиране.

Обобщение

Последният етап е изготвянето на доклад за изпълнителните директори на компанията. Какви секции трябва да съдържа?

1. Преглед и подробни бележки за напредъка на проучването.
2. Потенциални причини за дефекти при производството / експлоатацията на оборудването и изпълнението на технологичните операции.
3. Списък на вероятните последици за служителите и потребителите - поотделно за всяко нарушение.
4. Оценка на нивото на риска (колко опасни са възможните нарушения, кои от тях могат да доведат до сериозни последици).
5. Списък на препоръките за персонала по поддръжката, планиращите и планиращите.
6. График и отчети за прилагането на коригиращи действия въз основа на резултатите от анализа.
7. Списък на потенциалните заплахи и последствия, които биха могли да бъдат отстранени чрез промяна на проекта.

Докладът е приложен към всички таблици, графики и диаграми, които служат за визуализиране на информация за основните проблеми. Също така, работната група трябва да осигури използваните схеми за оценка на несъответствията по отношение на важността, честотата и вероятността за откриване с подробно тълкуване на скалата (което означава определен брой точки).

Как да попълним протокола FMEA?

По време на проучването всички данни трябва да бъдат записани в специален документ. Това е "Протоколът за анализ на причините и последствията от FMEA". Това е универсална маса, в която се въвежда цялата информация за възможните дефекти. Тази форма е подходяща за изучаване на всякакви системи, обекти и процеси във всяка индустрия.

Първата част се попълва въз основа на лични наблюдения на членовете на екипа, проучване на статистиката на предприятията, работни инструкции и друга документация. Основната задача е да се разбере какво може да се намесва в работата на механизма или изпълнението на дадена задача. На заседанията работната група трябва да оцени последиците от тези нарушения, да отговори колко опасни са за работниците и потребителите и каква е вероятността дефектът да бъде открит на етапа на производство.

Втората част на протокола описва възможностите за предотвратяване и премахване на несъответствията, списък на дейностите, разработени от екипа на FMEA. Предоставя се отделна колона за определяне на отговорните лица за изпълнението на определени задачи и след като се направят промени в дизайна или организацията на бизнес процесите, управителят посочва в протокола списък на извършените работи. Последната стъпка е прекатегоризацията, като се вземат предвид всички промени. Сравнявайки началните и крайните показатели, можем да заключим за ефективността на избраната стратегия.

За всеки обект се създава отделен протокол. В самото начало е името на документа - "Анализ на видовете и последиците от потенциални дефекти". По-долу са описанието на модела на оборудването или на процеса, датите на предишната и следващата (насрочени) инспекции, текущата дата, както и подписите на всички участници в работната група и нейния лидер.

Пример FMEA-анализ ("Tulinovsky инструмент за вземане на растение")

Нека разгледаме как се осъществява процесът на оценка на потенциалните рискове от опита на голяма руска индустриална компания. По едно и също време управлението на Инсталацията за производство на инструменти в Tulinovsky (JSC TVES) се изправи пред проблема с калибрирането на електронни везни. Предприятието произвежда голям процент неправилно работещо оборудване, което отделът за технически контрол е трябвало да изпрати обратно.

След като проучи последователността на действията и изискванията за процедурата за калибриране, екипът на FMEA определи четири подпроцеса, които най-силно повлияха върху качеството и точността на калибрирането.

• преместване и инсталиране на устройството на масата;
• проверка на позицията по ниво (балансът трябва да бъде 100% хоризонтален);
• подреждане на стоки в референтни точки платформа;
• запис на честотни сигнали.

Какви видове откази и неизправности са били записани по време на тези операции? Работната група идентифицира основните рискове, анализира причините за тяхното възникване и възможните последици. Въз основа на експертни оценки Бяха изчислени индикаторите на PWR, което позволи да се идентифицират основните проблеми - липсата на точен контрол върху работата на съоръженията и състоянието на оборудването (стойка, тежести).

За да се премахне препоръките на риска за допълнително обучение на служителите са разработени, модифициран плот стои и закупуване на специален контейнер ролка за транспортиране на баланса. Закупуването на непрекъсваем блок за захранване реши проблема със загубата на данни. И за да се предотврати възникването на проблеми, свързани с категоризацията в бъдеще, работната група предложи нови планове за сервизно обслужване и рутина калибриране на тежести - започна проверки, по-често, като по този начин щети и повреди могат да бъдат открити много по-рано.