FMEA-анализ

4  Величина коэффициента Кп, учитывающего значение последствий отказов (тяжесть последствий проявления причин отказов) для потребителя, находится по таблице 7.1. Здесь необходимо принимать во внимание также требования обязательных документов (это может быть, например, отечественный или международный стандарт), регламентирующих границы проявления этого дефекта по каким-либо характеристикам. Учитываются и принятые меры ограничения последствий отказов. Величина КП записывается в столбце 4. Иногда, при определении Кп приходится предварительно учитывать и причины возникновения отказов, которые будут записаны в столбе 7.

5  Меры, принятые для обнаружения отказа до поставки объекта потребителю (столбец 5).

6  Величина коэффициента Кн (находится по таблице 7.2), учитывающего вероятность не обнаружения отказа и его причины до возникновения последствий отказа непосредственно у потребителя. Значение указывается в столбце 6.

7  Причина (все причины) возникновения каждого из видов отказов (столбец 7).

8  Меры, принятые для предупреждения появления причины (или отказа) – столбец 8.

9  Величина коэффициента Ко, учитывающего вероятность появления причины отказа, определенного по таблице 7.3 (в столбце 8).

10  Величина коэффициента (приоритетное число) риска Кр рассчитывается по формуле для каждой из установленных причин. Записывается в столбец 10.

11  Результаты оценки фактически внедренных мероприятий в рассматриваемом элементе (контроль достигнутого успеха) путем сравнения коэффициента риска с предельным значением. Если Кр не более Крп, то назначается исполнитель, который должен разработать меры по улучшению качества и снижению коэффициента риска до допустимого уровня. Подразделение, отвечающее за исполнение, а также фамилия исполнителя и срок исполнения, указываются в последнем 11-ом столбце.

Формуляр в таблице 7.4 используется и при повторном  анализе объекта после разработки мероприятий по улучшению качества. Исполнитель заносит в столбцы 5 и 8 нового формуляра все возможные  мероприятия по улучшению качества и анализирует их посредствам  сравнения коэффициентов риска  между собой и каждого из них  с предельным значением. Естественно, что нужно отбирать такие мероприятия, которые бы не только снижали риск до требуемого уровня, но и были бы легко  реализованы с наименьшими затратами  времени и средств. Отобранные мероприятия  используются для совершенствования  анализируемого объекта. После повторного анализа назначаются ответственные  за реализацию рекомендуемых мероприятий, а также сроки выполнения, которые  указываются в столбце 11 нового формуляра.

Тяжесть последствий отказа объекта и причину его появления  устанавливают обычно для объекта  на высшем уровне в виде более общего заключения об отказе подсистем следующих  уровней, а затем начинают анализ подсистем. Процесс анализа идет далее с большой конкретизацией данных об элементах более низкого  уровня.

 

 

Пример практического  применения FМЕА-методологии

Рассмотрим пример [61] практического  применения FМЕА-методологии для улучшения процесса градуировки электронных весов, который по результатам анализа деятельности Тулиновского приборостроительного завода (ОАО «ТВЕС») был определен высшим руководством как критический (дефектоносный).

Процесс градуировки весов  на ОАО «ТВЕС» осуществляется с использованием имеющегося на предприятии универсального стенда нагружения, который состоит из основного и подвижного каркасов. Последний оснащен левой и правой гребенками, на которые навешиваются гири в необходимой последовательности.

Алгоритм процесса градуировки  весов представлен на рис. 5.4. Поясним  его. После транспортировки весов  с предыдущего участка производства их помещают на столешницу стенда и  по уровню устанавливают в горизонтальное положение. Затем посредством нажатия  соответствующей клавиши на клавиатуре весы переводят в режим градуировки, и при этом на табло жидкокристаллического  индикатора (ЖКИ) выводится значение веса, которым необходимо нагрузить  платформу весов.

 

Рис. 5.4. Поточная диаграмма процесса градуировки  электронных весов

После включения привода  электродвигателя набор гирь, находящийся  на гребенках подвижного каркаса, начинает движение вниз. При этом нижние гири, снимаясь с «крючков» гребенок, ложатся  на платформу весов. Разместив требуемое  количество грузов на платформе, микропроцессор весов проводит измерение частоты  вибрационно- частотного датчика для данной реперной точки и после фиксирования успокоения записывает значение частоты в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). При переходе к очередному шагу градуировки последующая гиря ложится на предыдущую и т. д. Зарегистрировав данные для предыдущей реперной точки, весы запрашивают данные следующей, и процесс нагружения платформы повторяется.

Работой стенда управляет  оператор, включая и выключая электродвигатель. При этом трудность состоит в том, что оператор вынужден визуально контролировать полноту опускания очередной гири на платформу весов. В результате нередки случаи, когда платформа весов бывает недогружена (из-за неполного опускания гири) или перегружена (вследствие воздействия гари, которая должна быть опущена на платформу весов при нагружении в следующей реперной точке).

После подробного изучения сложившейся ситуации команда, занимающаяся анализом форм и последствий отказов (FМЕА-команда), выделила в рассматриваемом процессе четыре подпроцесса, корректность выполнения которых наиболее сильно влияет на качество процесса градуировки в целом:

• транспортировка и установка весов на столешницу стенда;
• контроль установки весов по уровню;
• нагружение платформы весов в реперных точках;
• регистрация частотных сигналов датчика.
• Анализ этих подпроцессов выявил возможные формы отказов:
• повреждение весов в результате падения;
• весы не выверены по уровню;
• несоответствие веса нагружения реперной точке;
• выход из строя стенда;
• потеря вносимой в ПЗУ весов информации.

На следующем этапе  работы члены FМЕА-команды для каждого подпроцесса:

1. выявили основные причины и вероятные последствия неудач, среди которых были выделены возможные задержки и приостановки производства;
2. количественно оценили узкие места рассматриваемых подпроцессов и вычислили ПЧР возможных отказов.

Остановимся подробнее на количественной оценке факторов S, О и D. Оценка указанных факторов была произведена по квалиметрическим шкалам, представленным в табл. 5.1.

 

Таблица 5.1

Квалиметрические шкалы значимости потенциального отказа (S), вероятности возникновения дефекта (О), вероятности обнаружения дефекта (D)

Фактор S	Фактор О	Фактор D
1 — очень низкая (почти нет проблем)	1 — очень низкая	1 — почти наверняка  дефект будет обнаружен
2 — низкая (проблемы решаются работником)	2 — низкая	2— очень хорошее обнаружение
3 — не очень серьезная	3 — не очень низкая	3 — хорошее
4 — ниже средней	4 — ниже средней	4 — умеренно хорошее
5 — средняя  6 — выше средней	5 — средняя  6 — выше средней	5 — умеренное 6 — слабое
7 — довольно высокая	7 — близка к высокой	7 — очень слабое
8 — высокая	8 — высокая	8 — плохое
9 — очень высокая	9 — очень высокая	9 — очень плохое
10 — катастрофическая (опасность для людей)	10 — 100%-ная	10 — почти невозможно  обнаружить

 

Наибольший практический интерес представляет количественная оценка фактора S — значимости потенциального отказа. По итогам проведенного анализа  члены FМЕА-команды для каждого проявления отказа, указанного в табл. 5.2, назначили данному фактору 8 следующие значения:

«2» — он не влечет тяжелых  последствий;

«4» — последствием отказа является необходимость повторной  градуировки весов;

«6» — присутствует опасность  не только повторной градуировки, но и появления новых скрытых  отказов;

«8» — отказ ведет  к переделке (ремонту) весов, т. е. к  увеличению бесполезных («непроизводительных») расходов;

«9» — высокая степень  серьезности последствий (при использовании  изношенных гирь процесс градуировки  становится невозможным);

«10» — травматизм персонала  является возможным последствием в  случае проявления отказа.

Результаты работы членов FМЕА-команды при назначении числовых значений факторов О — вероятности возникновения дефекта, Б — вероятности обнаружения дефекта, а также вычисленные значения ПЧР возможных отказов приведены в табл. 5.2.

 

На последнем этапе  проводимого FМЕА-анализа были разработаны  рекомендации о том, что следует  сделать для предотвращения тяжелых  последствий при наиболее рискованных  случаях:

• провести дополнительное обучение персонала;
• внедрить роликовый конвейер для транспортировки весов;
• доработать конструкцию столешницы и тем самым упростить процесс установки весов в горизонтальное положение по уровню;
• разработать и внедрить автоматизированную систему контроля и управления (АСКиУ) стенда, которая с помощью частотного датчика весов будет контролировать полноту опускания гири на платформу весов и управлять процессом градуировки весов;
• предусмотреть более частое проведение работ по калибровке используемых гирь;
• составить график более частого технического обслуживания, ввести контроль выполнения планово-предупредительных работ;
• внедрить блок бесперебойного питания стенда, чтобы исключить возможный сбой в подаче электроэнергии.

После завершения работы FМЕА-команды, результаты которой представлены в табл. 5.2, был составлен письменный отчет по выполненному анализу форм и последствий отказов. Этот отчет был передан руководителям организации, которые верифицировали и оценили результаты работы FМЕА-команды. Эти результаты вместе с рекомендациями по улучшению процесса градуировки весов приняты для использования в практической деятельности ОАО «ТВЕС». Часть рекомендаций (дополнительное обучение и инструктаж персонала, более частая калибровка используемых гирь) уже учтены. Принимая во внимание наибольшее значение вероятного числа риска (ПЧР = 252), специалисты ОАО «ТВЕС» приступили к проектированию и разработке АС- КиУ полнотой опускания гири на платформу весов.