FMEA - анализ причин и последствий отказов

FMEA-анализ представляет собой технологию анализа возможности возникновения дефектов и их влияния на продукцию и потребителя. Его задача – выявить те возможные несоответствия, дефекты, которые имеют наибольший показатель риска для потребителя. По результатам FMEA проводят предупреждающие действия.

Данная деятельность важна на этапе разработки конструкций или процессов для более полного удовлетворения потребителей. Было замечено, что около 80% всех дефектов, которые возникают в процессе производства и эксплуатации, обусловлены недостатками разработки конструкции и конструирования, а также подготовки производства. Около 60% всех сбоев, которые возникают во время гарантийного срока эксплуатации, имеют свою причину в несовершенной разработке.

Известно правило 10-ти раз А.Фейгенбаума: затраты на исправление дефекта удесятеряются на каждом следующем этапе жизненного цикла продукции. Например, устранение дефекта изделия при его применении заказчиком стоит 100 условных единиц (у.е.). Если этот дефект выявляется на окончательном контроле на заводе-изготовителе, его устранение стоит только 10 у.е. Если дефект обнаруживают еще раньше, например, при входном контроле закупленных деталей, то затраты составят 1 у.е.

Одним из наиболее важных факторов для успешного применения FMEA является фактор времени. Это означает, что действия должны быть осуществлены до того, как выявили дефект, а не после этого. FMEA может исключить применение корректирующих действий или уменьшить их возможность.

Метод FMEA рекомендуется применять при изменении условий эксплуатации технического объекта, требований заказчика, при модернизации конструкций или технологических процессов. Также может применяться при принятии решений в отношении несоответствующей продукции (материалов, деталей, комплектующих изделий) в экономически обоснованных случаях, может быть использован при разработке и анализе любых других процессов, например таких, как процессы продаж, обслуживания, маркетинга и другие.

Применение метода FMEA основано на следующих принципах:

· Командная работа. Реализация метода FMEA осуществляется силами специально подобранной межфункциональной команды экспертов.

· 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 комплексного риска дефекта.

· Регистрация результатов проведения FMEA. В соответствующих отчетных 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 соответствующих документах в рамках действующей на предприятии системы качества.

В процессе FMEA решают следующие задачи:

· составляют перечень всех потенциально возможных видов дефектов технического объекта или процесса его производства, при этом учитывают как опыт изготовления и испытаний аналогичных объектов, так и опыт реальных действий и возможных ошибок персонала в процессе производства, эксплуатации, при техническом обслуживании и ремонте аналогичных технических объектов;

· определяют возможные неблагоприятные последствия от каждого потенциального дефекта, проводят качественный анализ тяжести последствий и количественную оценку их значимости;

· определяют причины каждого потенциального дефекта и оценивают частоту возникновения каждой причины в соответствии с предлагаемыми конструкцией и процессом изготовления, а также в соответствии с предполагаемыми условиями эксплуатации, обслуживания, ремонта;

· оценивают достаточность предусмотренных в технологическом цикле операций, направленных на предупреждение дефектов в эксплуатации, и достаточность методов предотвращения дефектов при техническом обслуживании и ремонте;

· количественно оценивают возможность предотвращения дефекта путем предусмотренных операций по обнаружению причин дефектов на стадии изготовления объекта и признаков дефектов на стадии эксплуатации объекта.

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.

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: этап отработки конструкции (Dеsign FMEA, DFMEA или FMEA конструкции) и этап отработки производственного процесса (Process FMEA или PFMEA или FMEA процесса).

FMEA конструкции представляет собой процедуру анализа первоначально предложенной конструкции технического объекта и доработки этой конструкции в процессе работы соответствующей FMEA-команды. FMEA конструкции 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 или (и) 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;

· повышения вероятности того, что все виды потенциальных дефектов и их последствия будут рассмотрены в процессе работы;

· 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.

FMEA процессов представляет собой процедуру анализа первоначально разработанного и предложенного (процесса) производства и доработки этого процесса в ходе работы соответствующей PFMEA-команды.

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 данного 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, устанавливая этим систему приоритетов для рассмотрения корректирующих действий;

· документировать результаты процесса изготовления или сборки.

Методология анализа видов, причин и последствий дефектов предполагает организацию межфункциональной команды (FMEA- команды). FMEA-команда представляет собой временный коллектив из разных специалистов, созданный специально для цели анализа и доработки конструкции и (или) процесса изготовления данного технического объекта. При необходимости в состав FMEA- команды могут приглашаться опытные специалисты из других организаций. Продолжительность каждого непрерывного заседания FMEA-команды должна быть в пределах 1,5 часа и выбираться в зависимости от формулировки проблемы, знаний и опыта членов команды, степени их готовности к заседанию.

В своей работе FMEA-команды применяют метод мозгового штурма. Для эффективной работы все члены FMEA-команды должны иметь практический опыт и высокий профессиональный уровень.

Рекомендуемое число участников FMEA-команды — от 4 до 8 человек. Полный состав участников FMEA-команды для работы с данным техническим объектом должен быть неизменным, однако в отдельные дни в работе FMEA-команды может принимать участие неполный ее состав, что определяется целесообразностью присутствия тех или иных специалистов при рассмотрении текущего вопроса.

Рекомендуется, чтобы члены DFMEA-команды в совокупности имели практический опыт в следующих областях деятельности:

· конструирование аналогичных технических объектов, различные конструкторские решения;

· процессы производства компонентов и сборки;

· технология контроля в ходе изготовления;

· техническое обслуживание и ремонт;

· испытания.

· анализ поведения аналогичных технических объектов в эксплуатации.

Рекомендуется, чтобы члены PFMEA-команды в совокупности имели практический опыт в следующих областях деятельности:

· конструирование аналогичных технических объектов;

· процессы производства компонентов и сборки; технология контроля в ходе изготовления;

· анализ работы соответствующих технологических процессов, возможные альтернативные технологические процессы;

· анализ частоты дефектов и контроля работы соответствующего оборудования и персонала.

В случае, когда этапы проектирования конструкции и процессов производства данного технического объекта разделять нецелесообразно, формируют общую FMEA-команду. Члены этой команды в совокупности должны иметь практический опыт во всех областях деятельности, перечисленных ранее.

В случае, когда для данного технического объекта отдельно формируют DFMEA-команду и PFMEA-команду, рекомендуется в их состав включать одни и те же физические лица следующих специальностей: конструктор, технолог, сборщик, испытатель

В команде должен быть определен ведущий, которым может быть любой из членов команды, признаваемый остальными как лидер в рассматриваемых вопросах.

Профессионально ответственным в DFMEA-команде является конструктор, а в PFMEA-команде — технолог.

Руководитель команды ответствен за следующее:

· формирование команды;

· сбор релевантной (важной, уместной) информации;

· планирование и организацию заседаний FMEA-команды;

· руководство всесторонним исследованием проблемы;

· регистрацию результатов;

· обеспечение обратной связи относительно исправления или возможного предотвращения отказов.

Анализ форм и последствий отказов обычно предполагает осуществление трех крупных этапов работы.

1 Подготовка к работе FMEA-команды

При подготовке к работе и в начале плановых заседаний руководитель FMEA- команды должен выполнить следующее:

· Сформировать межфункциональную и квалифицированную команду;

· Заранее провести короткое предварительное совещание, на котором должен объяснить членам команды: цели предстоящего заседания; основные идеи и подходы к FMEA-анализу; основные роли членов FMEA-команды

· Предоставить членам FMEA-команды необходимую информацию, которая должна быть ими заранее тщательно изучена.

· Сообщить членам FMEA-команды сведения об основных этапах процесса, который будет исследоваться на предстоящем заседании.

2 Основная работа FMEA-команды

Во время заседаний, на которых будут заполняться FMEA-формы, руководитель команды должен обеспечить выполнение следующего:

· Для каждого этапа исследуемого процесса надо определить возможные режимы отказов в работе. В результате этого удается предугадать возможные отказы в протекании процесса и связь этих отказов с другими этапами процесса.

· Кратко обозначить, что является причиной каждого режима отказа.

· Определить и описать последствия (влияние) этих режимов отказов на управляемость процесса.

· Количественно оценить слабые пункты (узкие места) процесса, определив следующие факторы: значимость потенциального отказа (S), вероятность возникновения дефекта (О), вероятность обнаружения отказа (D). Произведение этих трех факторов представляет собой приоритетное число риска (ПЧР), т. е. количественную оценку отказа с точки зрения его значимости по последствиям, вероятности возникновения и вероятности обнаружения.

ПЧР = S х О х D (1)

Для отказов (несоответствий, дефектов, пороков), имеющих несколько причин, определяют соответственно несколько ПЧР. Каждое ПЧР может иметь значения от 1 до 1000. Для ПЧР риска должна быть заранее установлена критическая граница (ПЧРгр), например, в пределах от 100 до 125. Если какие-то значения ПЧР превышают установленное значение ПЧРгр, значит, именно для них следует вести доработку производственного процесса. Кроме того, следует определить для каждого режима отказа те средства и действия, которые необходимы для преодоления слабых (узких) мест исследуемого процесса.

· Поручить ответственному специалисту или группе специалистов заняться выработкой технических решений, которые позволят предотвратить последствия отказов для наиболее рискованных ситуаций.

· Установить промежуток времени, через который должна производиться периодическая верификация (контроль) выработанного решения.

3 Действия после завершения работы FMEA-команды

После завершения работы FMEA-команды должно быть выполнено следующее:

· Составлен письменный отчет о результатах работы по выполненному анализу форм и последствий отказов. Этот отчет должен быть передан руководителям организации.

· Руководителям организации следует верифицировать и оценить результаты работы FMEA-команды и проследить, чтобы до членов FMEA-команды была доведена информация (в виде обратной связи) о статусе выполненных ими действий.

Поиск по сайту: