Метод FMEA

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТРВО ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Технология машиностроения»

Реферат по теме:

«Метод FMEA»

Выполнил студент гр. 16ММ1 А.П. Васин

дефект отказ эксплуатация

Пенза 2019

Failure Mode and Effects Analysis (англ.) - анализ возможности возникновения дефектов и их влияния на потребителя.

Это методология проведения анализа и выявления наиболее критических шагов производственных процессов с целью управления качеством продукции[1].

Согласно военному стандарту СШАMIL-STD-1629 «Procedures for Performing a Failure Mode, Effects and Criticality Analysis», FMEA -- это процедура, с помощью которой проводится анализ всех возможных ошибок системы и определения результатов или эффектов на систему с целью классификации всех ошибок относительно их критичности для работы системы.

FMEA был разработан для военной промышленности США как стандарт подхода к определению, анализу и категоризации потенциально-возможных отказов. Стандарт MIL-STD-1629 "Procedures for Performinga Failure Mode, Effects and Criticality Analysis” введен в действие в 1949 году. Указанный документ действует в США и по сегодняшний день.

Позже, в 50-60х годах стандарт был применен в аэрокосмической промышленности для предотвращения дефектов дорогих и несерийных ракетных технологий. Разработку проекта по высадке человека на луну - "Apollo”, NASA проводило с применением данного подхода.

В 70х годах ХХ века методология FMEA была применена в автомобильной промышленности компанией Ford для повышения надежности и безопасности автомобилей. Компания также использовала FMEA для улучшения дизайна и производственного процесса. А с 1988 года метод начал использоваться членами "Большой Тройки”. С 1993 года FMEA стал одним из требований стандартов AIAG и American Society for Quality Control.

История развития FMEA показывает нам постепенное распространение на разные отрасли производства. И хотя, изначально разработка проводилась для военной промышленности, в наши дни FMEA с успехом используется в пищевой, медицинской, автомобильной, электронной и многих других областях. Метод является одним из основных требований международных стандартов качества. FMEA интегрирован в APQP и является частью "Design Review Based on Failure Mode”, применяемого Toyota.

Невзирая на свою распространенность, подход не перестает развиваться, находя применение в новых отраслях промышленности, и не только. Распространению метода сопутствует публикация статей и монографий, описывающих подход в новом свете. И если раньше FMEA можно было однозначно назвать документом, то с развитием новых технологий метод все чаще встречается как самостоятельное программное обеспечение, призванное обеспечить качество процесса.

Область применения FMEA

Существование многочисленных определений вызвано широкой областью применения FMEA. Основные виды FMEA:

Concept -- FMEA концептуального предложения

Design -- FMEA конструкции

System -- FMEA системы

Process -- FMEA производственного процесса

Product -- FMEA продукта

Service -- FMEA сервисного обслуживания

Software -- FMEA программного обеспечения

Область применения FMEA не ограничивается указанными основными видами. Они могут применяться каждый по отдельности, либо во взаимосвязи друг с другом. Если выполняются все три вида FMEA - анализа, то их взаимосвязь может быть представлена на рисунке 1.

Метод FMEA также используется для непроизводственных отраслей, таких как: маркетинг, продажи, менеджмент, обслуживание и т.д.

Описание способа проведения

Для выполнения FMEA - анализа создается команда, в состав которой обычно входят конструктор (разработчик изучаемой конструкции), технологи по механообработке и сборке, испытатель, представители служб маркетинга, сервиса, управления качеством. При необходимости в состав могут приглашаться опытные специалисты из других организаций.

Рисунок 1 - взаимосвязь видов метода FMEA

В своей работе FMEA-команды применяют метод мозгового штурма; рекомендуемое время работы -- от трех до шести часов в день. Для эффективной работы все члены команды должны иметь практический опыт и высокий профессиональный уровень. Рекомендуемое число участников FMEA- команды -- от четырех до восьми человек. Для каждого вида дефектов может быть несколько потенциальных последствий, все они должны быть описаны.

Для каждого последствия дефекта экспертно определяют балл значимости S при помощи таблицы баллов значимости. Балл значимости изменяется от 1 для наименее значимых по ущербу дефектов до 10 -- для наиболее значимых по ущербу дефектов. Для конкретно го предприятия эта таблица должна быть пересмотрена в соответствии со спецификой предприятия и конкретными последствиями дефектов. Последовательность проведения FMEA показана на рисунке 2.

Анализ может проводиться несколькими вариантами:

a. Анализ сверху-вниз. В этом случае объект анализа разбивается на части и FMEA начинают проводить с наиболее крупных частей.

b. Анализ снизу-вверх. Анализ начинают с наиболее мелких элементов, последовательно переходя к элементам более высокого уровня.

c. Анализ компонентов. FMEA выполняют для физических элементов системы.

Рисунок 2 - Алгоритм проведения FMEA

d. Анализ функций. В этом случае выполняют анализ функций и операций объекта. Рассмотрение функций осуществляется с точки зрения потребителя (удобство и безопасность выполнения), а не конструктора или изготовителя.

В дальнейшем при работе FMEA-команды и выставлении ПЧР используют один максимальный балл значимости S из всех последствий данного дефекта. Таблица градации коэффициента S представлена на рисунке 3

Рисунок 3 - Описание последствий отказа

Для каждого дефекта определяют потенциальные причины. Для одного дефекта может быть выявлено несколько потенциальных причин, все они должны быть по возможности полно описаны и рассмотрены отдельно. Таблица градации коэффициента О представлена на рисунке 4

Рисунок 4 - Виды отказа по вероятности возникновения при эксплуатации

Для каждой потенциальной причины дефекта экспертно определяют балл возникновения О. При этом рассматривается предполагаемый процесс изготовления и экспертно оценивается частота данной причины, при водящей к рассматриваемому дефекту.

Балл возникновения изменяется от 1 для самых редко возникающих дефектов до 10 -- для дефектов, возникающих почти всегда.

Для данного дефекта и каждой отдельной причины определяют балл обнаружения D для данного дефекта или его причины в ходе предполагаемого процесса изготовления.

Балл обнаружения изменяется от 10 для практически не обнаруживаемых дефектов (причин) до 1 -- для практически достоверно обнаруживаемых дефектов (причин). Таблица градации коэффициента D представлена на рисунке 4

Рисунок 5 - Виды отказа по вероятности

После получения экспертных оценок S, О, D вычисляют приоритетное число риска ПЧР по формуле: ПЧР = SOD

Для дефектов, имеющих несколько причин, определяют соответственно несколько ПЧР. Каждое ПЧР может иметь значения от 1 до 1000.

Для приоритетного числа риска должна быть заранее установлена критическая граница (ПЧРгр) в пределах от 100 до 125. По усмотрению службы маркетинга и других служб предприятия для некоторых возможных дефектов значение ПЧРгр может быть установлено менее 100. Снижение ПЧРФ соответствует созданию более высококачественных и надежных объектов и процессов. Некоторые зарубежные предприятия-лидеры, давно использующие методологию FMEA, сейчас работают с ПЧРф -- 30--50.

Количественному анализу последствий отказов с помощью ПЧР может предшествовать их качественный анализ с помощью классификационной матрицы оценки частоты и значимости отказов по категориям I--IV

Рисунок 6 - Матрица «вероятность отказа -- тяжесть последствий» для ранжирования отказов

При классификации ожидаемой частоты отказа могут быть использованы рекомендации

Отнесение отказов к одной из групп (А, В, С, D) требует следующих действий FMEA -команды:

А -- обязателен углубленный количественный анализ критичности;

В -- желателен количественный анализ критичности;

С -- можно ограничиться качественным анализом;

D -- анализ не требуется.

Причины отказов, попавших в группу А, подлежат безусловному устранению при проектировании путем изменения конструкции, увеличения соответствующих запасов прочности, устойчивости и т.п., смягчения условий эксплуатации и пр. Причины отказов, попавших в группы В и С, требуют дальнейшего анализа, уточнения механизмов отказов, характера деградационных процессов и других факторов, важных для более полного описания отказа. В результате могут быть приняты решения о доработке оборудования, изменении регламента технического обслуживания и ремонта, увеличении частоты и глубины диагностирования или другие корректирующие меры. Отказы групп В и С вносятся в специальный перечень для после дующего анализа и контроля.

Рисунок 7 - Классификация ожидаемой частоты отказа

Причины отказов группы D не требуют дополнительного анализа. После расчетов ПЧР составляют перечень дефектов (причин), для которых значение ПЧР превышает ПЧРгр. Именно для них и следует далее вести доработку конструкции и (или) производственного процесса. Для каждого дефекта (причины) с ПЧР > ПЧРгр команда должна прилагать усилия для снижения этого расчетного показателя посредством доработки конструкции и (или) производственного процесса.

После того как действия по доработке определены, необходимо оценить и записать значения баллов значимости S, возникновения О и обнаружения D для нового предложенного варианта конструкции и (или) производственного процесса. Все новые значения ПЧР следует рассмотреть и, если необходимо дальнейшее их снижение, повторить предыдущие действия.

Особенностями метода являются:

1) Особенности метода

2) Систематическое документирование

3) Коллективный подход

4) Критический анализ

5) Творческий подход

Недостатками являются:

1) Трудный для реализации в сложных системах

2) Неэффективен при необдуманном применении

3) Не учитывает коллинеарность факторов

4) Неспособность оценить общую надежность системы

5) Нуждается в дополнении другими методами

Размещено на Allbest.ru