Аналіз FMEA: прыклад і прымяненне

Пры распрацоўцы і вытворчасці рознага абсталявання перыядычна ўзнікаюць дэфекты. Што ў выніку? Вытворца нясе значныя страты, звязаныя з дадатковымі тэстамі, праверкамі і зменамі праекта. Аднак гэта - не бескантрольны працэс. Ацаніць магчымыя пагрозы і ўразлівасці, а таксама прааналізаваць патэнцыйныя дэфекты, якія могуць перашкодзіць працы абсталявання, можна з дапамогай аналізу FMEA.

Упершыню дадзены метад аналізу быў выкарыстаны ў ЗША ў 1949 годзе. Тады яго ўжывалі выключна ў ваеннай прамысловасці пры праектаванні новага ўзбраення. Аднак ужо ў 70-х ідэі FMEA апынуліся ў поле зроку буйных карпарацый. Адной з першых дадзеную тэхналогію укараніла кампанія Ford (на той момант - найбуйнейшы вытворца аўтамабіляў).

У нашы дні метад FMEA-аналізу выкарыстоўваецца практычна ўсімі машынабудаўнічымі прадпрыемствамі. Асноўныя прынцыпы рызыка-менеджменту і аналізу прычын адмоў апісаны ў ДАСТ Р 51901.12-2007.

Вызначэнне і сутнасць метаду

FMEA - абрэвіятура ад Failure Mode and Effect Analysis. Гэта - тэхналогія аналізу разнавіднасцяў і наступстваў магчымых адмоваў (дэфектаў, па прычыне якіх аб'ект губляе магчымасць выконваць свае функцыі). Чым добры дадзены метад? Ён дае прадпрыемству магчымасць прадбачыць магчымыя праблемы і непаладкі яшчэ на этапе праектавання. У ходзе аналізу вытворца атрымлівае такую інфармацыю:

• пералік патэнцыйных дэфектаў і няспраўнасцяў;
• аналіз прычын іх узнікнення, цяжару і наступстваў;
• рэкамендацыі па зніжэнні рызык у парадку прыярытэту;
• агульная адзнака бяспекі і надзейнасці прадукцыі і сістэмы ў цэлым.

Дадзеныя, атрыманыя ў выніку аналізу, дакументуюцца. Усе выяўленыя і вывучаныя адмовы класіфікуюць па ступені крытычнасці, лёгкасці выяўлення, рамонтапрыдатнасць і частаце ўзнікнення. Асноўная задача - выявіць праблемы да таго, як яны паўстануць і пачнуць ўплываць на кліентаў кампаніі.

Сфера прымянення FMEA-аналізу

Гэты спосаб даследавання актыўна выкарыстоўваецца практычна ва ўсіх тэхнічных галінах, такіх як:

• аўтамабіле- і караблебудаванне;
• авіяцыйная і касмічная прамысловасць;
• хімічная і нафтаперапрацоўчая;
• будаўніцтва;
• выраб прамысловага абсталявання і механізмаў.

У апошнія гады гэты метад ацэнкі рызык ўсё часцей ужываецца і ў невытворчай сферы - напрыклад у менеджменце і маркетынгу.

FMEA можа праводзіцца на ўсіх этапах жыццёвага цыкла тавару. Аднак часцей за ўсё аналіз выконваецца на этапе распрацоўкі і мадыфікацыі прадукцыі, а таксама пры выкарыстанні ўжо існуючых канструкцый у новым асяроддзі.

віды

З дапамогай тэхналогіі FMEA вывучаюць не толькі розныя механізмы і прылады, але таксама працэсы кіравання кампаніяй, вытворчасці і эксплуатацыі прадукцыі. У кожным выпадку метад мае свае спецыфічныя асаблівасці. Аб'ектам аналізу могуць быць:

• тэхнічныя сістэмы;
• канструкцыі і вырабы;
• працэсы вытворчасці, камплектацыі, ўстаноўкі і абслугоўвання прадукцыі.

Пры абследаванні механізмаў вызначаюць рызыка неадпаведнасці нормам, ўзнікнення непаладак у працэсе працы, а таксама паломкі і зніжэнне тэрміну службы. Пры гэтым улічваюцца ўласцівасці матэрыялаў, геаметрыя канструкцыі, яе характарыстыкі, інтэрфейсы ўзаемадзеяння з іншымі сістэмамі.

FMEA-аналіз працэсу дазваляе выявіць неадпаведнасці, якія ўплываюць на якасць і бяспеку прадукцыі. Таксама ўлічваюцца задаволенасць пакупнікоў і экалагічныя рызыкі. Тут праблемы могуць узнікаць з боку чалавека (у прыватнасці супрацоўнікаў прадпрыемства), тэхналогіі вытворчасці, які выкарыстоўваецца сыравіны і абсталявання, вымяральных сістэм, ўплыву на навакольнае асяроддзе.

Пры правядзенні даследавання выкарыстоўваюцца розныя падыходы:

• "Зверху ўніз" (ад буйных сістэм да дробных дэталяў і элементам);
• "Знізу уверх" (ад асобных вырабаў і іх частак да вытворчай сістэмы).

Выбар залежыць ад мэт правядзення аналізу. Ён можа быць часткай комплекснага даследаванні ў дадатак да іншых метадаў або ўжывацца як самастойны інструмент.

этапы правядзення

Па-за залежнасці ад канкрэтных задач, FMEA-аналіз прычын і наступстваў ўзнікнення адмоваў праводзіцца па ўніверсальным алгарытме. Разгледзім дэталёва гэты працэс.

Падрыхтоўка экспертнай групы

Перш за ўсё трэба вызначыцца, хто будзе праводзіць даследаванне. Камандная праца - адзін з ключавых прынцыпаў FMEA. Толькі такі фармат забяспечвае якасць і аб'ектыўнасць экспертызы, а таксама стварае прастору для нестандартных ідэй. Як правіла, каманда складаецца з 5-9 чалавек. У яе ўваходзяць:

• кіраўнік праекта;
• інжынер-тэхнолаг, які выконвае распрацоўку тэхналагічнага працэсу;
• інжынер-канструктар;
• прадстаўнік вытворчасці або службы кантролю якасці;
• супрацоўнік аддзела працы з спажыўцамі.

У выпадку неабходнасці для аналізу канструкцый і працэсаў могуць прыцягвацца кваліфікаваныя спецыялісты з іншых арганізацый. Абмеркаванне магчымых праблем і шляхоў іх вырашэння адбываецца на серыі пасяджэнняў працягласцю да 1,5 гадзін. Яны могуць праводзіцца як у поўным, так і ў няпоўным складзе (калі прысутнасць пэўных экспертаў не трэба для вырашэння бягучых пытанняў).

вывучэнне праекта

Для правядзення аналізу FMEA трэба выразна пазначыць аб'ект даследавання і яго мяжы. Калі мы гаворым аб тэхналагічным працэсе, варта пазначыць ізаляцыі і завяршальнае падзеі. Для абсталявання і канструкцый ўсё прасцей - можна разглядаць іх як комплексныя сістэмы або засяродзіцца на канкрэтных механізмах і элементах. Неадпаведнасці можна разглядаць з улікам патрэбаў спажыўца, этапу жыццёвага цыкла тавару, геаграфіі выкарыстання і т. Д.

На гэтым этапе члены экспертнай групы павінны атрымаць падрабязнае апісанне аб'екта, яго функцый і прынцыпаў працы. Тлумачэння павінны быць даступнымі і зразумелымі ўсім членам каманды. Звычайна на першай сесіі праводзяцца прэзентацыі, эксперты вывучаюць інструкцыі па вырабе і эксплуатацыі канструкцый, планавыя параметры, нарматыўную дакументацыю, чарцяжы.

# 3: Складанне спісу патэнцыйных дэфектаў

Пасля тэарэтычнай часткі каманда прыступае да ацэнкі магчымых адмоваў. Складаецца поўны пералік усіх магчымых неадпаведнасцяў і дэфектаў, якія могуць паўстаць на аб'екце. Яны могуць быць звязаныя з паломкай асобных элементаў або іх няправільным функцыянаваннем (недастатковая магутнасць, недакладнасць, малая прадукцыйнасць). Пры аналізе працэсаў трэба пералічыць канкрэтныя тэхналагічныя аперацыі, пры выкананні якіх ёсць рызыка памылак - напрыклад невыканання або няправільнага выканання.

Апісанне прычын і наступстваў

Наступны крок - паглыблены аналіз падобных сітуацый. Асноўная задача - зразумець, што можа прывесці да ўзнікнення тых ці іншых памылак, а таксама тое, як выяўленыя дэфекты могуць паўплываць на работнікаў, спажыўцоў і кампанію ў цэлым.

Для вызначэння верагодных прычын дэфектаў каманда вывучае апісання аперацый, зацверджаныя патрабаванні да іх выканання, а таксама статыстычныя справаздачы. У пратаколе FMEA-аналізу таксама можна паказаць фактары рызыкі, якія прадпрыемства можа карэктаваць.

Адначасова каманда абдумвае, што можна зрабіць, каб выключыць шанец ўзнікнення дэфектаў, прапануе метады кантролю і аптымальную перыядычнасць праверак.

экспертныя ацэнкі

Што далей? Удзельнікі FMEA-каманды пачынаюць аналізаваць кожны адмову па трох асноўных крытэрах:

1. S - Severity / Значнасць. Вызначае, наколькі цяжкімі будуць наступствы дадзенага дэфекту для спажыўца. Ацэньваецца па 10-бальнай шкале (1 - практычна не ўплываюць, 10 - катастрафічныя, пры якіх вытворца або пастаўшчык могуць панесці крымінальную пакаранне).
2. O - Occurrence / Верагоднасць. Паказвае, як часта ўзнікае пэўны парушэнне і ці можа сітуацыя паўтарыцца (1 - вельмі малаверагодна, 10 - адмова назіраецца больш чым у 10% выпадкаў).
3. D - Detection / Выяўленне. Параметр для ацэнкі метадаў кантролю: ці дапамогуць яны своечасова выявіць неадпаведнасць (1 - амаль гарантавана выявяць, 10 - схаваны дэфект, які немагчыма выявіць да наступу наступстваў).

На аснове гэтых ацэнак вызначаюць прыярытэтнае лік рызык (ПЧР) для кожнага віду адмовы. Гэта абагульнены паказчык, які дазваляе высветліць, якія паломкі і парушэнні нясуць у сабе найбольшую пагрозу для фірмы і яе кліентаў. Разлічваецца па формуле:

ПЧР = S × O × D

Чым вышэй ПЧР - тым больш небяспечны парушэнне і разбуральныя яго наступствы. У першую чаргу неабходна ліквідаваць або знізіць рызыку дэфектаў і непаладак, у якіх дадзенае значэнне перавышае 100-125. Ад 40 да 100 балаў набіраюць парушэнні, якія маюць сярэдні ўзровень пагрозы, а ПЧР менш за 40 кажа пра тое, што збой нязначны, узнікае рэдка і можа быць без праблем знойдзены.

Распрацоўка прапаноў і рэкамендацый

Пасля ацэнкі адхіленняў і іх наступстваў, рабочая група FMEA вызначае прыярытэтныя напрамкі работы. Першачарговая задача заключаецца ў тым, каб скласці план карэкціровачны мерапрыемстваў для "вузкіх месцаў" - элементаў і аперацый з самымі высокімі паказчыкамі ПЧР. Каб знізіць узровень пагрозы, неабходна паўплываць на адзін або некалькі параметраў:

• ліквідаваць першапачатковую прычыну ўзнікнення адмовы, змяніўшы канструкцыю або працэс (адзнака O);
• прадухіліць з'яўленне дэфекту з дапамогай метадаў статыстычнага рэгулявання (адзнака О);
• змякчыць негатыўныя наступствы для пакупнікоў і заказчыкаў - напрыклад знізіць цэны на бракаваную прадукцыю (адзнака S);
• укараніць новыя інструменты для своечасовага выяўлення няспраўнасцяў і наступнага рамонту (адзнака D).

Каб прадпрыемства магло адразу прыступіць да выканання рэкамендацый, каманда FMEA адначасова распрацоўвае план іх ўкаранення з указаннем паслядоўнасці і тэрмінаў выканання кожнага віду работ. У гэтым жа дакуменце змяшчаецца інфармацыя пра выканаўцаў і адказных за правядзенне карэкціровачны мерапрыемстваў, крыніцах фінансавання.

падвядзенне вынікаў

Заключны этап - падрыхтоўка справаздачы для кіраўнікоў кампаніі. Якія раздзелы ён павінен змяшчаць?

1. Агляд і падрабязныя нататкі аб ходзе даследавання.
2. Патэнцыйныя прычыны ўзнікнення дэфектаў пры вытворчасці / эксплуатацыі абсталявання і выкананні тэхналагічных аперацый.
3. Спіс верагодных наступстваў для супрацоўнікаў і спажыўцоў - асобна для кожнага парушэнні.
4. Ацэнка ўзроўню рызыкі (наколькі небяспечныя магчымыя парушэнні, якія з іх могуць прывесці да сур'ёзных наступстваў).
5. Пералік рэкамендацый для службы тэхабслугоўвання, праекціроўшчыкаў і спецыялістаў у сферы планавання.
6. Графік правядзення і справаздачы аб правядзенні карэкціровачны мерапрыемстваў на аснове вынікаў аналізу.
7. Спіс патэнцыйных пагроз і наступстваў, якія ўдалося ліквідаваць за кошт змянення праекта.

Да справаздачы прыкладаюць усе табліцы, графікі і дыяграмы, якія служаць для візуалізацыі інфармацыі аб асноўных праблемах. Таксама рабочая група павінна даць выкарыстаныя схемы ацэнкі неадпаведнасцяў па значнасці, частаце і верагоднасці выяўлення з падрабязнай расшыфроўкай шкалы (што азначае тое ці іншае колькасць балаў).

Як запаўняць пратакол FMEA?

У ходзе даследавання ўсе дадзеныя павінны фіксавацца ў спецыяльным дакуменце. Гэта «Пратакол аналізу прычын і наступстваў FMEA». Ён уяўляе сабой універсальную табліцу, куды ўносіцца ўся інфармацыя аб верагодных дэфектах. Дадзеная форма падыходзіць для даследавання любых сістэм, аб'ектаў і працэсаў у любых галінах прамысловасці.

Першая частка запаўняецца на падставе асабістых назіранняў членаў каманды, вывучэння статыстыкі прадпрыемствы, працоўных інструкцый і іншай дакументацыі. Асноўная задача - зразумець, што можа перашкодзіць працы механізму або выканання якой-небудзь задачы. На пасяджэннях рабочая група павінна ацаніць наступствы гэтых парушэнняў, адказаць, наколькі яны небяспечныя для работнікаў і спажыўцоў і якая верагоднасць, што дэфект будзе выяўлены яшчэ на стадыі вытворчасці.

Аналіз патэнцыйных рызык
Элемент / Працэс	Магчымы дэфект / Праблемы пры выкананні	верагодныя прычыны	Наступствы патэнцыйнага неадпаведнасці	S	O	D	ПЧР

У другой частцы пратакола апісваюцца варыянты прадухілення і ліквідацыі неадпаведнасцяў, пералік мерапрыемстваў, распрацаваных FMEA-камандай. Асобная графа прадугледжана для прызначэння адказных за рэалізацыю тых ці іншых задач, а пасля ўнясення карэкціровак у канструкцыю ці арганізацыю бізнес-працэсу кіраўнік паказвае ў пратаколе спіс выкананых работ. Заключны этап - паўторнае выстаўленне адзнак з улікам усіх змяненняў. Параўнаўшы першапачатковыя і выніковыя паказчыкі, можна зрабіць выснову аб эфектыўнасці абранай стратэгіі.

вынікі
метады карэкцыі	Імя па бацьку выканаўцы	праведзеныя мерапрыемствы	нов S нов	нов O нов	нов D нов	нов ПЧР нов

Для кожнага аб'екта ствараецца асобны пратакол. У самым версе знаходзіцца назва дакумента - "Аналіз тыпаў і наступстваў патэнцыйных дэфектаў". Крыху ніжэй паказваюцца мадэль абсталявання або назва працэсу, даты правядзення папярэдняй і наступнай (па графіку) праверак, актуальная дата, а таксама подпісы ўсіх удзельнікаў працоўнай групы і яе кіраўніка.

Прыклад FMEA-аналізу ( "Тулиновский прыборабудаўнічы завод")

Разгледзім, як адбываецца працэс ацэнкі патэнцыйных рызык на вопыце буйной расійскай прамысловай кампаніі. У свой час кіраўніцтва "Тулиновского прыборабудаўнічага завода" (ААТ "ТВЕС") сутыкнулася з праблемай градуіроўкі электронных вагаў. Прадпрыемства выпускала вялікі працэнт некарэктна працуе абсталявання, якое аддзел тэхнічнага кантролю быў вымушаны адпраўляць назад.

Пасля вывучэння паслядоўнасці дзеянняў і патрабаванняў да працэдуры градуіроўкі каманда FMEA вылучыла чатыры подпроцесса, якія мацней за ўсё ўплывалі на якасць і дакладнасць градуіроўкі.

• перасоўванне і ўстаноўка прыбора на стол;
• праверка становішча па ўзроўні (шалі павінны размяшчацца 100% гарызантальна);
• расстаноўка грузаў у реперных кропках платформы;
• рэгістрацыя частотных сігналаў.

Якія віды адмоў і непаладак былі зафіксаваныя пры выкананні дадзеных аперацый? Рабочая група вылучыла асноўныя рызыкі, прааналізавала прычыны іх узнікнення і магчымыя наступствы. На аснове экспертных адзнак былі разлічаны паказчыкі ПЧР, што дало магчымасць вызначыць асноўныя праблемы - адсутнасць выразнага кантролю за выкананнем работ і станам абсталявання (стэнда, гір).

этап	сцэнар адмовы	прычыны	наступствы	S	O	D	ПЧР
Перасоўванне і ўстаноўка вагаў на стэнд.	Рызыка падзення вагаў з-за вялікай вагі канструкцыі.	Адсутнічае спецыялізаваны транспарт.	Пашкоджанне або паломка прылады.	8	2	1	16
Праверка гарызантальнага становішча па ўзроўні (прылада павінна стаяць абсалютна роўна).	Некарэктная градуіроўка.	Стальніца стэнда не была выверана па ўзроўні.	АТК вяртае шлюб з-за метралагічнага неадпаведнасці.	6	3	1	18
		Супрацоўнікі не ідуць рабочым інструкцыям.		6	4	3	72
Расстаноўка грузаў у реперных кропках платформы.	Выкарыстанне грузаў благога памеру.	Эксплуатацыя старых, зношаных гір.	АТК вяртае шлюб з-за метралагічнага неадпаведнасці.	9	2	3	54
		Адсутнасць кантролю за працэсам расстаноўкі.		6	7	7	252
	Механізм або датчыкі стэнда выйшлі з ладу.	Грабянцы рухомага каркаса перакошаныя.	Ад пастаяннага трэння гіры хутка зношваюцца.	6	2	8	96
		Абарваўся трос.	Прыпыненне вытворчасці.	10	1	1	10
		Выйшаў з ладу матор-рэдуктар.		2	1	1	2
		Не выконваецца графік планавых аглядаў і рамонту.		6	1	2	12
Рэгістрацыя частотных сігналаў датчыка. Праграмаванне.	Страта дадзеных, якія ўносіліся ў запамінальная прылада.	Перабоі з электрычнасцю.	Трэба праводзіць Градуіроўка паўторна.	4	2	3	24

Для ліквідацыі фактараў рызыкі былі распрацаваны рэкамендацыі па дадатковым навучанні супрацоўнікаў, мадыфікацыі стальніцы стэнда і куплі спецыяльнага ролікавага кантэйнера для перавозкі вагаў. Купля блока бесперабойнага харчавання вырашыла праблему са стратай дадзеных. А каб папярэдзіць, што будуць праблемы з градуіроўкай ў будучыні, рабочая група прапанавала новыя графікі тэхабслугоўвання і планавай каліброўкі гір - праверкі пачалі праводзіць часцей, за кошт чаго пашкоджанні і збоі можна выявіць значна раней.