1. Введение
Традиционно в процессах маркетинга товаров и услуг и для того, чтобы удовлетворить клиента, компании были обязаны предлагать гарантии, то есть брать на себя обязательства перед клиентом в течение определенного периода времени на ремонт или замену. Полностью или частично товары, имеющие эксплуатационные или строительные дефекты.
Несмотря на то, что это обязательство представляет собой спокойствие для потребителя, тот факт, что он не может получить товар в период ремонта или замены, или что он очень часто выходит из строя; представляет собой повод для недовольства, что приводит к потере престижа поставщика.
Аналогичным образом, в тех случаях, когда продукт или услуга используются в удаленных местах или в очень критических условиях, гарантия уходит на второй план, и основной интерес клиента заключается в том, чтобы продукт не вышел из строя.
По этим причинам желательно разместить на рынке продукт или услугу, не имеющую дефектов, и для этой цели в настоящей работе представлен Анализ режимов и последствий потенциальных отказов, FMEA (FMEA, аббревиатура на английском языке - Failure Mode and Effects Analysis), как очень полезную процедуру для повышения надежности и поиска решений проблем, которые могут возникнуть в продуктах и процессах до того, как они возникнут.
2. Исторический обзор
Дисциплина FMEA была разработана в армии США инженерами Национального агентства по космосу и воздухоплаванию (НАСА) и была известна как военная процедура MIL-P-1629, озаглавленная «Процедура выполнения режима. неудач, последствий и анализа критичности », подготовленный 9 ноября 1949 г.; Это использовалось как метод оценки надежности и определения влияния отказов оборудования и систем на успех миссии и безопасность персонала или оборудования.
В 1988 г. Международная организация по стандартизации (ISO) опубликовала серию стандартов ISO 9000 по управлению и обеспечению качества; Требования этой серии побудили многие организации разработать системы менеджмента качества, ориентированные на нужды, требования и ожидания клиентов, среди которых возникла в автомобильной сфере QS 9000, разработанная Chrysler Corporation, Ford Motor Company. и General Motors Corporation в стремлении стандартизировать системы качества поставщиков; Согласно стандартам QS 9000, поставщики автомобилей должны использовать расширенное планирование качества продукции (APQP), которое обязательно должно включать FMEA проектирования и процесса, а также план контроля.
Впоследствии, в феврале 1993 года Automotive Industrial Action Group (AIAG) и Американское общество по контролю качества (ASQC) зарегистрировали стандарты FMEA для их применения в промышленности, эти стандарты являются эквивалентом технической процедуры Общества Автомобильные инженеры SAE J - 1739.
Стандарты представлены в руководстве FMEA, одобренном и поддерживаемым Chrysler, Ford и General Motors; В этом руководстве представлены общие рекомендации по подготовке и выполнению FMEA.
В настоящее время FMEA стал популярным во всех американских автомобильных компаниях и начал использоваться в различных сферах деятельности самых разных компаний по всему миру.
3. Требования FMEA
Для проведения FMEA необходимо следующее:
- Группа людей, стремящихся улучшить возможности проектирования в соответствии с потребностями клиентов. Блок-схемы и принципиальные схемы для каждого уровня системы, от узлов до полной системы. Спецификации компонентов, список деталей и данные проекта..Функциональные характеристики модулей, узлов и т. Д. Производственные требования и детали используемых процессов.
Формы FMEA (бумажные или электронные) и список особых рекомендаций, относящихся к продукту.
4. Преимущества FMEA
Устранение потенциальных режимов отказа имеет как краткосрочные, так и долгосрочные преимущества. В краткосрочной перспективе это означает экономию затрат на ремонт, повторяющиеся испытания и время простоя. Долгосрочные выгоды гораздо труднее измерить, поскольку они связаны с удовлетворенностью потребителей продуктом и их восприятием качества; Это восприятие влияет на будущие покупки продуктов и имеет решающее значение для создания хорошего имиджа.
С другой стороны, FMEA поддерживает и усиливает процесс проектирования, поскольку:
- Помогает в выборе альтернатив во время проектирования Повышает вероятность того, что потенциальные виды отказов и их влияние на работу системы будут учтены во время проектирования Предоставляет дополнительную информацию, помогающую в планировании тщательных и эффективных программ испытаний Разрабатывает список возможных режимов отказа, классифицируемых в соответствии с их вероятным воздействием на клиента. Предоставляет открытый документированный формат для рекомендаций действий по снижению риска для последующих действий. световая защита Определяет известные и потенциальные режимы отказа, которые в противном случае могли бы остаться незамеченными.Предлагает свежий взгляд на понимание функций системы.
5. Что такое амеф?
Анализ режимов и последствий потенциальных отказов, FMEA, представляет собой систематический процесс выявления потенциальных отказов в конструкции продукта или процесса до того, как они произойдут, с целью их устранения или минимизации риска, связанного с тот же самый.
Следовательно, FMEA можно рассматривать как стандартизированный аналитический метод для систематического и полного выявления и устранения проблем, основными целями которого являются:
- Распознавать и оценивать возможные виды отказов и причины, связанные с проектированием и производством продукта. Определить влияние потенциальных отказов на производительность системы. Определить действия, которые устранят или уменьшат возможность возникновения потенциального отказа. надежность системы Документируйте процесс
Хотя метод FMEA обычно используется в автомобильной промышленности, он применим для обнаружения и блокирования причин потенциальных сбоев в продуктах и процессах любого типа компании, независимо от того, находятся ли они в эксплуатации или на стадии разработки. черновой вариант; а также применимо для административных и сервисных систем.
6. Формат и элементы FMEA
Чтобы облегчить документирование анализа потенциальных отказов и их последствий, компания Ford стандартизировала формат проведения FMEA; Однако, поскольку каждая компания представляет собой конкретный случай, необходимо, чтобы он был подготовлен многопрофильной командой, состоящей из персонала, имеющего опыт проектирования, производства, сборки, обслуживания, качества и надежности. Очень важно, чтобы даже при внесении изменений сохранялись следующие элементы:
Заголовок.
- Тип FMEA: необходимо указать, относится ли FMEA к проекту или процессу. Название / номер детали или процесс: необходимо записать название и номер детали, сборки или процесса, которые анализируются. Используйте суффиксы, буквы для изменения и / или номер отчета о проблеме / запроса на изменение (CR / CR), если применимо. Ответственность за проектирование / производство: введите название предприятия и производственного предприятия, которое несет основную ответственность за оборудование., оборудование или процесс сборки, а также название области, ответственной за проектирование задействованного компонента, сборки или системы.Другие задействованные области: перечислите любые области / отделы или организации, затронутые или участвующие в разработке или функционировании компонента (ов)), а также другие производственные операции или заводы, задействованные Поставщики и заводы, затронутые:Перечислите всех поставщиков или заводы-производители, участвующие в разработке или производстве анализируемых компонентов или узлов. Автомобиль (-ы) / модельный год (в зависимости от того, где это производится): Запишите все линейки автомобилей, которые будут использовать деталь / процесс Анализируемый и модельный год. Дата технического выпуска: указывает последний уровень технического выпуска и дату для задействованного компонента или сборки. Ключевая дата производства: записать соответствующую дату производства. Подготовлено: с указанием имени., номер телефона, адрес и компания инженера, который готовит FMEA. Дата FMEA: введите дату разработки оригинального FMEA, а затем укажите дату последней редакции FMEA.
Описание / цель процесса.
Запишите простое описание анализируемого процесса или операции и как можно короче укажите цель анализируемого процесса или операции.
Возможный режим отказа.
Он определяется как способ, при котором деталь или сборка может потенциально не соответствовать техническим требованиям к выпуску или требованиям конкретного процесса. Каждый потенциальный режим отказа указан для конкретной операции; Чтобы определить все возможные виды отказов, необходимо учитывать, что они могут относиться к одной из пяти категорий:
- Полный отказ Частичный отказ Периодический отказ Постепенный отказ Переполнение
Последствия потенциального отказа.
Следующим шагом в процессе FMEA после определения режима отказа и функции является определение потенциальных последствий режима отказа; Эта деятельность должна осуществляться посредством мозгового штурма, и как только эти последствия будут идентифицированы, они должны быть введены в модель как эффекты.
Следует предположить, что эффекты возникают всякий раз, когда возникает режим отказа.
Процедура для потенциальных последствий применяется для регистрации отдаленных или косвенных последствий путем выявления дополнительных видов отказов, процедура следующая:
- Он начинается с модели отказа (MF-1) и списка всех возможных последствий. Отделяйте те последствия, которые предполагаются в результате, когда возникает MF-1, они идентифицируются как эффекты MF-1. оставшиеся последствия (последствия, которые могут возникнуть в случае возникновения MF-1, в зависимости от обстоятельств, при которых это происходит). Новые режимы отказа подразумевают, что необычные последствия будут возникать, включая обстоятельства, при которых они происходят. Разделение предполагаемых последствий будет происходить всякий раз, когда возникают режимы отказа и их особые обстоятельства; их следует идентифицировать как эффекты дополнительных режимов отказа.
Строгость.
Первым шагом анализа риска является количественная оценка серьезности последствий, они оцениваются по шкале от 1 до 10, где 10 является наиболее серьезным.
Ниже я представлю таблицы с критериями оценки процесса и дизайна:
| Таблица 1. Предлагаемые критерии оценки и система классификации серьезности последствий для проекта FMEA | ||
| эффект | Критерии: Степень воздействия FMEA | Строка |
| Опасная тревога | Инцидент без предупреждения влияет на безопасную работу продукта или связан с несоблюдением государственных нормативных требований. | 10 |
| - опасно; с тревогой | Инцидент влияет на безопасную работу продукта или подразумевает несоблюдение государственного постановления с сигнализацией. | 9 |
| Очень высоко | Изделие не работает из-за потери основной функции. | 8 |
| высокий | Изделие работоспособно, но с пониженным уровнем производительности. | 7 |
| умеренный | Изделие находится в рабочем состоянии, но элементы комфорта или удобства не работают. | 6 |
| Низкий | Изделие работоспособно при пониженном уровне производительности. | 5 |
| Очень низкий | Большинство клиентов замечают недостатки. | 4 |
| Незначительный | Обычные клиенты замечают недостатки. | 3 |
| Очень незначительный | Подгонка и конец или скрип и дребезжание не соответствуют требованиям. Требовательные клиенты замечают недостатки. | два |
| Никто | Нет эффекта | один |
| Вектор 2. Предлагаемые критерии оценки и система классификации серьезности последствий в процессе FMEA | ||
| эффект | Критерии: Степень воздействия FMEA | Строка |
| - опасно; нет тревоги | Это может создать опасность для оператора сборки. Инцидент влияет на безопасную эксплуатацию или несоответствие продукта государственным постановлениям. Инцидент произойдет без тревоги. | 10 |
| - опасно; с тревогой | Это может создать опасность для оператора сборки. Инцидент влияет на безопасную эксплуатацию или несоответствие продукта государственным постановлениям. Инцидент произойдет по тревоге. | 9 |
| Очень высоко | Серьезное нарушение производственной цепочки. 100% продукта можно выбросить. Изделие не работает из-за потери основной функции. | 8 |
| высокий | Незначительный сбой в производственной линии. Продукт можно классифицировать, а часть выбросить. Изделие работоспособно, но с пониженным уровнем производительности. | 7 |
| умеренный | Сбои в производственной линии незначительны. Часть продукта можно выбросить (не отсортировать). Изделие находится в рабочем состоянии, но некоторые элементы комфорта / удобства не работают. | 6 |
| Низкий | Сбои в производственной линии незначительны. 100% изделия можно вернуть в работу. Изделие находится в рабочем состоянии, но некоторые элементы комфорта / удобства работают с пониженной производительностью. | 5 |
| Очень низкий | Сбои в производственной линии незначительны. Товар можно классифицировать и часть можно вернуть в работу. Большинство клиентов замечают недостаток. | 4 |
| Незначительный | Сбои в производственной линии незначительны. Часть товара можно вернуть в работу онлайн только в межсезонье. Обычные покупатели замечают недостаток. | 3 |
| Очень незначительный | Сбои в производственной линии незначительны. Часть продукта можно вернуть в работу онлайн только на месте. Требовательные клиенты замечают недостаток. | два |
| Никто | Режим отказа не действует. | один |
7. особенности
AIAG определяет особую характеристику продукта как характеристику продукта, для которого разумно ожидаемые вариации могут существенно повлиять на безопасность продукта или соответствие государственным стандартам или правилам или могут значительно повлиять на удовлетворенность потребителя продуктом. Компания Ford Motor делит специальные функции на две категории: важные функции и важные функции.
Критические характеристики определяются Ford как требования к продукту или процессу, которые влияют на соответствие государственным постановлениям или безопасное функционирование продукта и требуют специальных действий или контроля. При проектировании FMEA учитываются критические характеристики потенциала. Потенциальная критическая характеристика существует для любого рейтинга серьезности выше или равного 9.
В процессе FMEA они называются фактическими критическими характеристиками. Любая характеристика с уровнем серьезности 9 или 10, требующая особого контроля для обеспечения обнаружения, является критической характеристикой. Примеры требований к продукту или процессу, которые могут быть критическими характеристиками, включают размеры компонентов, спецификации, испытания, последовательности сборки, инструменты, соединения, моменты затяжки, сварные швы, соединения и приложения.
Специальные действия или средства контроля, необходимые для выполнения этих требований, могут включать производство, сборку, поставку, доставку, мониторинг или проверку.
Важные функции требуют особого контроля, поскольку они важны для удовлетворения потребностей клиентов. Степень серьезности от 5 до 8 в сочетании с рейтингом более 3 указывает на важные характеристики. В проекте FMEA существенные характеристики являются потенциальными. Если в процессе FMEA требуется специальный контроль для обеспечения обнаружения, тогда существует фактическая значимая характеристика. Компании не стандартизировали метод группировки и обозначения особых характеристик продукта. Номенклатура и обозначения будут отличаться.
Причины возможных сбоев.
После того, как были перечислены последствия и серьезность, необходимо определить причины режимов отказа.
В расчетном FMEA причинами отказа являются конструктивные недостатки, которые приводят к возникновению режима отказа. Для FMEA процесса причины - это конкретные ошибки, описанные в терминах того, что можно исправить или контролировать.
Идея.
Причины оцениваются с точки зрения возникновения, это определяется как вероятность того, что конкретная причина возникает и приводит к режиму отказа в течение ожидаемого срока службы продукта, то есть представляет собой отдаленную вероятность того, что заказчик испытает последствия. режим отказа.
Значение события определяется с помощью следующих таблиц, в случае получения промежуточных значений предполагается непосредственное старшее, а если вероятность отказа полностью неизвестна, необходимо принять событие, равное 10.
| Вектор 3. Предлагаемые критерии оценки и система оценок возникновения инцидента в проекте FMEA. | ||
| Вероятность инцидента | Показатели отказов | Строка |
| Очень вверху: инцидент почти неизбежен | 1 в 2 ³ | 10 |
| 1 из 3 | 9 | |
| Высокий: повторяющиеся инциденты. | 1 из 8 | 8 |
| 1 из 20 | 7 | |
| Умеренный: случайные происшествия. | 1 из 80 | 6 |
| 1 из 400 | 5 | |
| Низкий: относительно мало инцидентов | 1 из 2000 | 4 |
| 1 из 15 000 | 3 | |
| Удаленный: инцидент маловероятен | 1 из 150 000 | два |
| 1 из 1 500 000 | один |
| Вектор 4. Предлагаемые критерии оценки и система оценок возникновения инцидента в процессе FMEA. | |||
| Вероятность инцидента | Частота инцидентов | Pk of C | Строка |
| Очень вверху: инцидент почти неизбежен | 1 в 2 ³ | <0,33 | 10 |
| 1 из 3 | 0,33 ³ | 9 | |
| Высокий: обычно связан с аналогичными процессами, которые ранее не удались | 1 из 8 | 0,51 ³ | 8 |
| 1 из 20 | 0,67 ³ | 7 | |
| Умеренный: обычно связан с предыдущими аналогичными процессами, в которых периодически возникали инциденты, но не в значительной степени. | 1 из 80 | 0,83 ³ | 6 |
| 1 из 400 | 1,00 ³ | 5 | |
| 1 из 2000 | 1,17 ³ | 4 | |
| Низкий: отдельные инциденты были связаны с аналогичными процессами. | 1 из 15 000 | 1,33 ³ | 3 |
| Очень низкий: только отдельные инциденты связаны с почти идентичными процессами. | 1 из 150 000 | 1,50 ³ | два |
| Удаленный: инцидент маловероятен | 1 из 1 500 000 | 1,67 ³ | один |
Текущие элементы управления
Текущие средства управления - это описание мер, которые предотвращают возникновение режима отказа или обнаруживают режим отказа в случае его возникновения. Элементы управления проектированием и процессами сгруппированы по назначению:
Тип 1: Эти элементы управления предотвращают возникновение причины или режима отказа или уменьшают его возникновение Тип 2: Эти элементы управления обнаруживают причину режима отказа и направляют к корректирующим действиям Тип 3: Эти элементы управления обнаруживают режим отказа до его возникновения товар достигает покупателя
Обнаружение.
Скрининг - это оценка вероятности того, что предлагаемые средства управления процессом (перечисленные в предыдущем столбце) обнаружат режим отказа до того, как деталь или компонент покинет место производства или сборки.
Выборочные проверки качества вряд ли позволят обнаружить изолированный дефект и, следовательно, не приведут к заметному изменению степени обнаружения. Действительный контроль обнаружения - это статистическая выборка.
| Вектор 5. Предлагаемые критерии оценки и система оценок для обнаружения причины инцидента или режима отказа в проекте FMEA. | ||
| обнаружение | Критерии: вероятность обнаружения при проектировании | Строка |
| Абсолютная неопределенность | Управление проектом не обнаруживает потенциальную причину инцидента или последующего режима отказа; или нет контроля дизайна | 10 |
| Далеко | Очень малая вероятность того, что контроль проектирования обнаружит потенциальную причину инцидента или последующего режима отказа. | 9 |
| Прочь | Отдаленная вероятность того, что контроль проекта обнаружит потенциальную причину инцидента или последующего режима отказа. | 8 |
| Очень низкий | Контроль проектирования с очень низкой вероятностью обнаружит потенциальную причину инцидента или последующего режима отказа. | 7 |
| Низкий | Управление проектированием с низкой вероятностью обнаружит потенциальную причину инцидента или последующего режима отказа. | 6 |
| умеренный | Умеренная вероятность того, что проектный контроль обнаружит потенциальную причину инцидента или последующего режима отказа. | 5 |
| Умеренно высокий | Умеренно высокая вероятность того, что контроль проекта обнаружит потенциальную причину инцидента или последующего режима отказа. | 4 |
| высокий | Высокая вероятность того, что контроль проекта обнаружит потенциальную причину инцидента или последующего режима отказа. | 3 |
| Очень высоко | Очень высокая вероятность того, что контроль проекта обнаружит потенциальную причину инцидента или последующего режима отказа. | два |
| Почти уверен | Контроль проектирования почти наверняка обнаружит потенциальную причину инцидента или последующего режима отказа. | один |
| Вектор 6. Предлагаемые критерии оценки и система градации для обнаружения причины инцидента или режима отказа в процессе FMEA. | ||
| обнаружение | Критерии: вероятность обнаружения контролем процесса | Строка |
| Почти невозможно | Ни один из доступных элементов управления не определяет режим или причину инцидента. | 10 |
| Далеко | Текущие средства управления имеют очень низкую вероятность обнаружения режима или причины отказа. | 9 |
| Прочь | Текущие средства управления имеют отдаленную вероятность обнаружения режима или причины отказа. | 8 |
| Очень низкий | Текущие средства управления имеют очень низкую вероятность обнаружения режима или причины отказа. | 7 |
| Низкий | Текущие средства управления имеют низкую вероятность обнаружения режима или причины отказа. | 6 |
| умеренный | Текущие средства управления имеют умеренную вероятность обнаружения режима или причины отказа. | 5 |
| Умеренно высокий | Текущие средства управления имеют умеренно высокую вероятность обнаружения режима или причины отказа. | 4 |
| высокий | Текущие средства управления имеют высокую вероятность обнаружения режима или причины отказа. | 3 |
| Очень высоко | Текущие средства управления имеют очень высокую вероятность обнаружения режима или причины отказа. | два |
| Почти уверен | Текущие элементы управления почти наверняка определяют режим или причину отказа. Надежные средства контроля обнаружения известны благодаря аналогичным процессам. | один |
энергетический ядерный реактор
Номер приоритета риска (RPN) - это математическое произведение серьезности, возникновения и обнаружения, то есть:
NPR = S * O * D
Это значение используется для определения наиболее серьезных рисков для поиска корректирующих действий.
Рекомендуемые действия).
Когда режимы отказа были предписаны NPR, корректирующие действия должны в первую очередь касаться проблем, точек и критических элементов высшего уровня. Целью любого рекомендованного действия является снижение степени возникновения, серьезности и / или обнаружения. Если по какой-либо причине не рекомендуется никаких действий, об этом следует указать.
FMEA процесса будет иметь ограниченную ценность, если в нем нет корректирующих и эффективных действий. Все затронутые мероприятия несут ответственность за реализацию эффективных программ последующих действий для выполнения всех рекомендаций.
Ответственная область / лицо и дата завершения (рекомендуемых действий)
Записываются область и лицо, ответственное за рекомендованное действие, а также намеченная дата завершения.
Действия предприняты.
После завершения действия запишите краткое описание текущего действия и дату вступления в силу или дату завершения.
В результате нпр.
После определения корректирующего действия оцениваются и регистрируются окончательные степени возникновения, серьезности и обнаружения. Результирующий NPR вычисляется, это произведение значений серьезности, возникновения и обнаружения.
Инженер-технолог несет ответственность за правильное выполнение и мониторинг всех рекомендуемых действий. FMEA - это живой документ, который всегда должен отражать последний уровень дизайна.
8. Последовательность процедур для подготовки FMEA
После того, как элементы FMEA были идентифицированы, необходимо знать, как это должно выполняться, то есть в каком логическом порядке должны выполняться операции; эту последовательность лучше всего можно выразить с помощью блок-схемы, представленной ниже.
Следует отметить, что группа, ответственная за выполнение FMEA, должна быть заранее определена, а также должен быть проведен предварительный анализ для сбора данных.
Роль FMEA в системах качества
Их можно рассматривать как основные цели любой системы качества, предотвращения и решения проблем.
Чтобы предотвратить проблемы, системы качества используют отображение функции качества (QFD), анализ дерева отказов (FTA), обратный анализ дерева отказов (RFTA), расширенное планирование качества продукции (APQP) и FMEA, последний используется как прямо, так и косвенно через APQP и Дизайн экспериментов (DOE), что является важным элементом для предотвращения и решения проблем; Что касается последнего, системы качества в основном используют непрерывное улучшение, операционную систему качества (QOS), восемь дисциплин для решения проблем (8D) и план контроля, подготовка которых требует непосредственно от FMEA,инструментов статистического управления процессами (SPC) и учет особых характеристик, установленных с помощью AMEF.
Связь FMEA со стандартами ISO 9000
Стандарты ISO 9000 только определяют руководящие принципы и модели, они не указывают процедуры, которые необходимо внедрить, или соответствующие стратегии, которые должны быть определены каждой компанией.
Серия ISO 9000 особенно применима, когда необходимо проверить для клиента, как договорное требование, что рассматривается набор ранее установленных параметров качества. В этих случаях заказчик по контракту требует проверки качества, а не только проекта разработки.
Среди требований, установленных в стандарте 9000: 2000, делается ссылка на управление проектированием и управление процессом, в его разделах их проверка устанавливается как требование, включая анализ отказов и их соответствующих последствий. Эта проверка должна подтвердить, что данные, полученные в результате проекта, соответствуют установленным требованиям, посредством действий по контролю проекта, таких как выполнение и запись критического анализа проекта. FMEA можно рассматривать, в частности, как один из наиболее полезных и эффективных методов для этой цели.
9.Conclusion
По завершении этого отчета, большое значение и объем преимуществ, предоставляемых анализом возможных видов отказа и последствий, подтверждается в качестве инструмента для изучения всех способов, которыми продукт или процесс могут выйти из строя; Кроме того, анализируются действия, которые необходимо предпринять для минимизации вероятности отказа или его последствий.
Учитывая, что для большинства продуктов и процессов неэкономично проводить FMEA для каждого компонента, необходимо выполнять критические элементы, которые должны подвергаться ему.
Хотя FMEA очень ценен как метод раннего предупреждения, окончательным доказательством является использование продукта покупателем. Однако полевой опыт приходит слишком поздно, и именно здесь подчеркивается важность того, чтобы ему предшествовал FMEA, чтобы компании могли моделировать использование своих продуктов и процессов в сфере работы.
