Анализ характера и последствий отказов (FMEA

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО  ПО ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "МАМИ"

 

 

Кафедра "Стандартизация, метрология и сертификация"

 

Реферат на тему:

"Анализ характера и последствий отказов (FMEA)"

 

 

 

 

Вариант задания:

Студент: Зимина А.А.

Группа: 8 ММн-9

Руководитель: Савостикова О.Г.

Курсовая работа защищена с оценкой:

 

 

 

 

                            Москва 2012

ВВЕДЕНИЕ

Одной из основных задач системы менеджмента качества является обеспечение выявления потенциальных несоответствий (дефектов) и предотвращение их появления на всех стадиях жизненного цикла продукции. Важнейшим методом решения этой задачи является анализ видов и последствий потенциальных несоответствий (FMEA). В настоящее время не менее 80% разработок технических изделий и технологий проводится с применением анализа видов и последствий потенциальных несоответствий (FMEA-методологии).

Анализ видов и последствий  потенциальных несоответствий широко применяется многими мировыми компаниями как для разработки новых конструкций  и технологий, так и для анализа  и планирования качества производственных процессов и продукции. Методология FMEA позволяет оценить риски и  возможный ущерб, вызванный потенциальными несоответствиями конструкции и  технологических процессов на самой  ранней стадии проектирования и создания готового изделия или его комплектующих.

Область применения метода охватывает все этапы жизненного цикла продукции  и любые технологические или  бизнес-процессы (рисунок 1). Наибольший эффект дает применение FMEA на этапах разработки конструкции и процессов, однако и в действующем производстве метод может эффективно применяться для устранения несоответствий и их причин, не выявленных при разработке или обусловленных факторами изменчивости процессов производства.

Целью данной работы является освещение  методов DFMEA – анализа видов и  последствий потенциальных несоответствий конструкции и PFMEA – анализа видов  и последствий потенциальных  несоответствий процессов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ПРИНЦИПЫ FMEA

1.1.Историческая справка

 

Метод FMEA был разработан в 50-х годах XX века и сначала применялся для  авиационной и космической техники. Так в США было осуществлено первое формализованное нововведение FMEA (программа  Apollo).

Позднее FMEA применяют в ядерной  и военной промышленности (например, MIL-STD-1629A-1984. Procedures for performing a failure mode, effects and criticality analysis).

С 1980 года FMEA начинают применять в  автомобилестроении - на фирме FORD. С 80-х  годов FMEA широко применяется в США, Европе и Японии.

В настоящий момент на многих фирмах - и особенно в автомобильной промышленности - FMEA является составной частью системы  менеджмента качества и используется как во внутренних, так и во внешних  отношениях, как условие поставки комплектующих изделий.

 

1.2 Цели, задачи и виды анализа FMEA.

 

Метод анализа видов и последствий  потенциальных несоответствий (FMEA) представляет собой систематизированный  комплекс действий, проводимых для  того, чтобы:

 

-выявить несоответствия продукции  и процессов, а также последствия  возникновения этих несоответствий, и дать им количественную оценку;

 

 

-создать ранжированный список  видов и причин несоответствий  для планирования корректирующих и предупреждающих действий;

 

-определить корректирующие и  предупреждающие действия, которые  могли бы устранить или снизить  вероятность возникновения несоответствий;

 

-документировать данные по результатам  анализа для накопления в базе  знаний.

 

Применение FMEA является обязательным требованием стандарта ИСО/ТУ 16949 (подразделы 7.3, 8.5) и других стандартов автомобильной, аэрокосмической и  авиационной промышленности.

Цель применения метода – изучение причин и механизмов возникновения  несоответствий и предотвращение несоответствий (или максимальное снижение их негативных последствий), а следовательно – повышение качества продукции и сокращение затрат на устранение несоответствий на последующих стадиях жизненного цикла продукции.

Своевременность является важнейшим условием эффективности  метода анализа видов и последствий  несоответствий. FMEA следует осуществлять либо до появления несоответствия, либо немедленно после выявления  несоответствия или причин, приводящих к его появлению, чтобы не допустить  последствий или максимально  снизить их риск. Затраты на проведение анализа и внедрение корректирующих/предупреждающих  действий при разработке процессов  и подготовке производства значительно  ниже, чем затраты на аналогичные  действия в серийном производстве, проводимые по факту обнаружения  несоответствий.

Различают DFMEA – анализ видов и  последствий потенциальных несоответствий конструкции, и PFMEA – анализ видов  и последствий потенциальных  несоответствий технологических процессов.

DFMEA может проводиться как для  разрабатываемой конструкции, так  и для уже существующей. Целью  проведения такого анализа является  выявление потенциальных несоответствий  конструкции, вызывающих наибольший  риск потребителя и внесение  изменений в конструкцию изделия,  которые бы позволили снизить  такой риск. Результаты DFMEA являются  входной информацией для последующего PFMEA.

PFMEA обычно проводится при планировании  производства с участием представителей  заинтересованных служб и, при  необходимости, представителей потребителя.  Проведение PFMEA начинается на стадии  технической подготовки производства  и заканчивается своевременно  до монтажа производственного  оборудования.

Целью FMEA является обеспечение выполнения всех требований к качеству изделия  и запланированному процессу производства и сборки путем внесения изменений  в план процесса для технологических  операций с повышенным риском.

1.3. Экономические выгоды  применения FMEA

FMEA способствует новому образу  мышления современного научно-технического  обеспечения качества.

Применение метода FMEA:

 

-снижает количество вносимых  изменений (см. рисунок 1.1) на стадии производства и затраты на проведение изменений (рисунок 1.2);

 

 

-исключает ошибки и связанные  с ними дефекты, а, следовательно,  избавляет от рекламаций, судебных  исков и значительных затрат  на устранение дефектов;

 

 

 

 

1.4. Основные принципы FMEA

 

Применение  метода анализа видов и последствий  потенциальных несоответствий основано на следующих принципах:

Командная работа. FMEA проводится силами специально подобранной многофункциональной команды экспертов. Эффективность анализа напрямую зависит от профессионального уровня, практического опыта и согласованности действий специалистов.

Иерархичность. Для сложных изделий, процессов и процессов изготовления сложных технических объектов анализу подвергается как изделие/процесс в целом, так и его составляющие (детали/операции).

Итеративность. Анализ проводится неоднократно; он возобновляется при выявлении новых факторов и при любых изменениях, влекущих за собой изменение последствий и их рисков.

Регистрация данных. Анализ видов и последствий потенциальных несоответствий и его результаты должны быть документально оформлены.

 

1.5. Составляющие оценки видов,  последствий и причин

Количественные оценки значимости, возникновения и обнаружения  потенциальных несоответствий или  их причин определяются на основе статистических данных или мнений экспертов с  помощью соответствующих типовых  шкал.

После получения экспертных оценок указанных составляющих путем их перемножения определяется приоритетное число риска (ПЧР) – обобщенная количественная характеристика риска несоответствия.

 

 

 

 

 

1.5.1 Значимость

Значимость – это оценка по 10-балльной шкале серьезности последствия. Ранг (балл) значимости определяется экспертно  по типовой шкале. Если последствий  несколько и значимости их разные, то для дальнейшего расчета ПЧР  используется максимальное значение значимости.

 

1.5.2 Возникновение

Возникновение – это оценка вероятности, с которой ожидается появление  несоответствия, последствия или  причины. Для оценки частоты возникновения  по возможности следует использовать имеющиеся статистические данные по подобным изделиям/процессам с учетом изменений рабочей среды (Ppk (Сpk), частота отказов за определенный срок и т.п.). Если таких данных нет, допустимо давать субъективные оценки на основе информации о процессе.

 

1.5.3 Обнаружение

Обнаружение – это оценка вероятности  того, что применяемые средства контроля обнаружат признаки несоответствия, последствия или причины прежде, чем эти признаки будут замечены потребителем. Необходимо оценить по 10-балльной шкале вероятность того, что несоответствие и/или причины, его вызвавшие, будут обнаружены прежде, чем изделие покинет расположение процесса.

Должны быть рассмотрены методы управления двух типов, которые:

 

-предотвращают  возникновение вида несоответствия,

 

 

-обнаруживают  вид несоответствия при его  возникновении.

 

В общем случае ранг обнаружения  для объекта анализа определяется в зависимости от экспертной оценки частоты обнаружения. По возможности  следует использовать фактические  данные и статистические методы для  оценки частоты обнаружения.

Если статистических данных нет, следует предположить, что несоответствие возникло, а затем определить способность  всех действующих мер управления процессом обнаружить несоответствие и предотвратить отправку изделия  с этим видом несоответствия потребителю.

 

1.5.4 Приоритетное число риска

Приоритетное число риска (ПЧР) – обобщенная количественная характеристика объекта анализа. ПЧР  определяется после получения экспертных оценок составляющих – рангов значимости, возникновения и обнаружения, путем  их перемножения. Объекты анализа  упорядочиваются по убыванию значений ПЧР.

Для каждой области применения должно быть установлено граничное  значение ПЧР – ПЧРгр. В случае если фактическое значение ПЧР превосходит ПЧРгр, по результатам анализа должны разрабатываться и внедряться корректирующие/ предупреждающие действия для снижения или устранения риска последствий. Если фактическое значение не превосходит ПЧРгр, то считается, что объект анализа не является источником существенного риска и корректирующие/ предупреждающие действия не требуются (см. рисунок 1.3).

Примечании: Значения ПЧРгр могут периодически пересматриваться, например, в рамках конкретного проекта и на этапах его разработки.

 

1.6. Порядок анализа и документирование  результатов FMEA

 

 

На подготовительной стадии анализа FMEA осуществляется: формирование команды  экспертов; сбор и изучение исходных данных и сведений о назначении изделий  и требованиях процессов; выбор  объектов, подлежащих анализу.  Так как появление несоответствий на каждом из этапов жизненного цикла продукции обуславливается множеством факторов, то для проведения всестороннего анализа необходимо привлечение специалистов различных служб - конструкторских, технологических, производственных, контролирующих, специалистов по применяемым материалам, службы качества, представителей службы закупок и по возможности специалистов поставщиков, предприятий по техническому обслуживанию продукции и др. Рекомендуемое число членов команды – от 4 до 10 человек. Затем проводится анализ выбранных объектов и документирование результатов анализа Результаты проведения анализа FMEA регистрируются последовательно в графах протокола анализа, представленного в таблице 1.1.

 

Таблица 1.1 - Графы протокола FMEA

 

На рисунке 1.4 представлена укрупненная  схема проведения PFMEA. DFMEA проводится аналогичным образом.

 

 

 

 

 

 

2.АНАЛИЗ ВИДОВ И ПОСЛЕДСТВИЙ  ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ НЕСООТВЕТСТВИЙ ПРОЦЕССА (PFMEA)

2.1.Формирование  команды экспертов

Базовый (минимально необходимый) состав команды  специалистов должен состоять из шести  человек:

-руководитель  рабочей группы;

-инженер-технолог, ответственный за разработку  технологического процесса;

-инженер-технолог, ответственный за разработку  аналогичного технологического  процесса;

-инженер-конструктор;

-представитель  отдела работы с потребителем;

-представитель  производства / службы контроля.