Analiza vrste i posljedica kvara. Analiza oblika kvarova i posljedica Opći koncepti i pristupi FMEA, FMECA i FMEDA

FMEA metodologija, primjeri

FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) je analiza vrsta i posljedica kvarova. Izvorno razvijena i objavljena od strane američkog vojno-industrijskog kompleksa (u obliku MIL-STD-1629), analiza načina kvara i učinka danas je tako popularna jer je nekoliko industrija razvilo i objavilo specijalizirane standarde posvećene FMEA.

Neki primjeri takvih standarda:

  • MIL-STD-1629. Razvijen u SAD-u i predak je svih modernih FMEA standarda.
  • SAE-ARP-5580 je modificirani MIL-STD-1629, dopunjen bibliotekom nekih elemenata za automobilsku industriju. Koristi se u mnogim industrijama.
  • SAE J1739 je FMEA standard koji opisuje analizu načina i učinaka potencijalnog kvara u dizajnu (DFMEA) i analizu načina i učinaka potencijalnog kvara u proizvodnji i montaži. Procesi, PFMEA). Norma pomaže identificirati i smanjiti rizik pružanjem relevantnih uvjeta, zahtjeva, tablica ocjenjivanja i radnih listova. Kao standard, ovaj dokument sadrži zahtjeve i preporuke za usmjeravanje korisnika tijekom izvođenja FMEA.
  • AIAG FMEA-3 je specijalizirani standard koji se koristi u automobilskoj industriji.
  • Interni FMEA standardi velikih tvrtki za proizvodnju automobila.
  • Povijesno gledano, postupci slični analizi načina kvara i učinka razvili su se u mnogim tvrtkama i industrijama. Možda su ovo FMEA "standardi" s najširom pokrivenošću danas.

Svi standardi za analizu načina kvarova i posljedica (objavljeni ili razvijeni povijesno) općenito su vrlo slični jedni drugima. Opći opis u nastavku daje opće razumijevanje FMEA kao metodologije. Namjerno se drži na niskoj razini i pokriva većinu pristupa FMEA koji se trenutno koriste.

Prije svega, moraju se jasno definirati granice analiziranog sustava. Sustav može biti tehnički uređaj, proces ili bilo što drugo što je predmet FME analize.

Sljedeće su identificirane vrste mogući kvarovi, njihove posljedice i mogući uzroci. Ovisno o veličini, prirodi i složenosti sustava, određivanje mogućih oblika otkaza može se provesti za cijeli sustav kao cjelinu ili za svaki njegov podsustav pojedinačno. U potonjem slučaju, posljedice kvarova na razini podsustava će se manifestirati kao oblici kvarova na višoj razini. Identifikacija načina kvara i posljedica mora se provoditi odozdo prema gore dok se ne dosegne najviša razina sustava. Za karakterizaciju tipova i posljedica kvarova definiranih na najvišoj razini sustava koriste se parametri kao što su intenzitet, kritičnost kvarova, vjerojatnost nastanka itd. Ovi se parametri mogu izračunati "odozdo prema gore" s nižih razina sustava ili eksplicitno postaviti na njegovu najvišu razinu. Ovi parametri mogu biti kvantitativne i kvalitativne prirode. Kao rezultat toga, za svaki element sustava najviše razine izračunava se vlastita jedinstvena mjera, izračunata iz tih parametara pomoću odgovarajućeg algoritma. U većini slučajeva, ova mjera se naziva "faktor prioriteta rizika", "kritičnost", "razina rizika" ili nešto slično. Način na koji se takva mjera koristi i kako se izračunava može biti jedinstven za svaki slučaj i dobra je polazna točka za raznolikost moderni pristupi provođenju analize načina kvara i učinaka (FMEA).

Primjer korištenja FMEA u vojno-industrijskom kompleksu

Svrha parametra "Kritičnost" je pokazati da su sigurnosni zahtjevi sustava u potpunosti ispunjeni (u najjednostavnijem slučaju to znači da su svi pokazatelji kritičnosti ispod unaprijed određene razine.

Kratica FMECA (Failure Mode, Effects and Criticality Analysis) je kratica za Failure Mode, Effects and Criticality Analysis.

Glavni pokazatelji koji se koriste za izračunavanje vrijednosti kritičnosti su:

  • stopa kvarova (određena izračunavanjem vremena između kvarova - MTBF),
  • vjerojatnost kvara (kao postotak pokazatelja stope kvara),
  • vrijeme rada.

Dakle, očito je da parametar kritičnosti ima stvarnu točnu vrijednost za svaki pojedini sustav (ili njegovu komponentu).

Postoji prilično širok raspon dostupnih kataloga (biblioteka) koji sadrže vjerojatnosti kvarova različiti tipovi za razne elektronske komponente:

  • šap 97
  • MIL-HDBK-338B
  • NPRD3

Deskriptor biblioteke za određenu komponentu, općenito, izgleda ovako:

Budući da je za izračunavanje parametra kritičnosti kvara potrebno znati vrijednosti pokazatelja stope kvara, u vojno-industrijskom kompleksu prije primjene FME[C]A metodologije izračunavaju vrijeme između kvarova metodom MTBF, čije rezultate koristi FME[C]A. Za elemente sustava čija kritičnost kvara premašuje tolerancije utvrđene sigurnosnim zahtjevima, također se mora provesti odgovarajuća analiza stabla grešaka (FTA). U većini slučajeva analizu načina kvarova, učinaka i kritičnosti (FMEA) za potrebe vojno-industrijskog kompleksa izvodi jedna osoba (bilo stručnjak za dizajn elektroničkih sklopova ili stručnjak za kontrolu kvalitete) ili vrlo mala skupina takvih stručnjaka.

FMEA u automobilskoj industriji

Za svaki kvar Risk Priority Number (RPN) koji prelazi unaprijed definiranu razinu (često 60 ili 125), identificiraju se i provode korektivne radnje. U pravilu se određuju odgovorni za provedbu takvih mjera, vrijeme njihove provedbe i način naknadnog dokazivanja učinkovitosti poduzetih korektivnih radnji. Nakon što su korektivne mjere dovršene, vrijednost Failure Risk Priority Factorja se ponovno procjenjuje i uspoređuje s maksimalnom utvrđenom vrijednošću.

Glavni pokazatelji koji se koriste za izračun vrijednosti omjera prioriteta rizika su:

  • vjerojatnost neuspjeha,
  • kritično,
  • vjerojatnost otkrivanja kvara.

U većini slučajeva, Faktor prioriteta rizika se izvodi na temelju vrijednosti gornja tri pokazatelja (čije su bezdimenzionalne vrijednosti u rasponu od 1 do 10), tj. je izračunata vrijednost koja varira unutar sličnih granica. Međutim, u slučajevima kada postoje stvarne (retrospektivne) točne vrijednosti stope kvarova za određeni sustav, granice pronalaženja faktora prioriteta rizika mogu se proširiti mnogo puta, na primjer:

U većini slučajeva analizu pomoću FMEA metodologije u automobilskoj industriji provodi interna radna skupina predstavnika različitih odjela (I&R, proizvodnja, servis, kontrola kvalitete).

Značajke metoda analize FMEA, FMECA i FMEDA

Metode analize pouzdanosti FMEA (Failure Modes and Effects Analysis), FMECA (Failure Modes, Effects and Criticality Analysis) i FMEDA (Failure Modes, Effects and Diagnosability Analysis), iako imaju mnogo toga zajedničkog, sadrže nekoliko uočljivih razlika

Budući da je FMEA metodologija koja vam omogućuje određivanje scenarija (metoda) u kojima proizvod (oprema), zaštitni uređaj za hitne slučajeve (ESD), tehnološki proces ili sustav mogu otkazati (vidi standard IEC 60812 "Tehnike analize pouzdanosti sustava - Postupak za kvar analiza načina i učinaka (FMEA)"),

FMECA, uz FMEA, rangira identificirane načine kvarova prema njihovoj važnosti (kritičnosti) izračunavanjem jednog od dva pokazatelja - broja prioriteta rizika ili kritičnosti kvara,

a svrha FMEDA je izračunati stopu kvarova krajnjeg sustava, koji se može smatrati uređajem ili skupinom uređaja koji obavljaju složeniju funkciju. Metodologija analize načina kvarova, posljedica i mogućnosti dijagnosticiranja FMEDA prvo je razvijena za analizu elektronički uređaji, a potom proširen na mehaničke i elektromehaničke sustave.

Opći pojmovi i pristupi FMEA, FMECA i FMEDA

FMEA, FMECA i FMEDA dijele iste osnovne koncepte komponenti, uređaja i njihovog rasporeda (interakcije). Sigurnosno instrumentirana funkcija (SIF) sastoji se od nekoliko uređaja koji moraju osigurati provedbu potrebne operacije za zaštitu stroja, opreme ili procesa od posljedica opasnosti ili kvara. Primjeri sigurnosnih uređaja uključuju pretvarač, izolator, kontaktnu skupinu itd.

Svaki uređaj sastoji se od komponenti. Na primjer, sonda se može sastojati od komponenti kao što su brtve, vijci, membrana, elektronički sklopovi itd.

Sklop uređaja može se smatrati jednim kombiniranim uređajem koji implementira ESD funkciju. Na primjer, aktuator-pozicioner-ventil je sklop uređaja koji se zajedno mogu smatrati konačni element sigurnosni PAZ. Komponente, uređaji i sklopovi mogu biti dijelovi konačnog sustava u svrhu njegove evaluacije metodama FMEA, FMECA ili FMEDA.

Osnovna metodologija na kojoj se temelji FMEA, FMECA i FMEDA može se primijeniti prije ili tijekom projektiranja, proizvodnje ili konačne instalacije konačnog sustava. Osnovna metodologija razmatra i analizira načine kvara svake komponente koja je dio svakog uređaja kako bi se procijenila mogućnost kvara svih komponenti.

U slučajevima kada se FME analiza provodi na sklopu, osim identificiranja načina kvara i posljedica, mora se razviti blok dijagram pouzdanosti sklopa kako bi se procijenila međusobna interakcija uređaja (vidi IEC 61078:2006 "Tehnike analize za pouzdanost - Pouzdanost blok" dijagram i Booleove metode").

Ulazni podaci, rezultati i ocjene rezultata FMEA, FMECA, FMEDA shematski prikazano na slici (desno). Povećaj sliku.

Opći pristup definira sljedeće osnovne korake FME analize:

  • definiranje konačnog sustava i njegove strukture;
  • identificiranje mogućih scenarija za izvođenje analize;
  • procjena mogućih situacija kombinacija scenarija;
  • izvođenje FME analize;
  • evaluacija rezultata analize FME (uključujući FMECA, FMEDA).

Primjena FMECA metodologije na rezultate analize načina kvarova i posljedica (FMEA) omogućuje procjenu rizika povezanih s kvarovima, a FMEDA metodologija omogućuje procjenu pouzdanosti.

Za svakoga jednostavan uređaj FME tablica se razvija i zatim primjenjuje na svaki specifični scenarij analize. Struktura FME tablice može varirati za FMEA, FMECA ili FMEDA, i ovisno o prirodi konačnog sustava koji se analizira.

Rezultat analize oblika kvarova i posljedica je izvješće koje sadrži sve verificirane (po potrebi korigirane od strane radne skupine stručnjaka) FME tablice i zaključke/prosude/odluke o konačnom sustavu. Ako se krajnji sustav modificira nakon izvođenja FME analize, FMEA postupak se mora ponoviti.

Razlike između procjena i rezultata analize FME, FMEC i FMED

Iako su osnovni koraci u izvođenju FME analize općenito isti za FMEA, FMECA i FMEDA, evaluacija i rezultati se razlikuju.

Rezultati FMECA analize uključuju rezultate FMEA, kao i rangiranje svih oblika kvarova i posljedica. Ovo se rangiranje koristi za identifikaciju komponenti (ili uređaja) s višim stupnjem utjecaja na pouzdanost konačnog (ciljanog) sustava, karakteriziranih sigurnosnim pokazateljima kao što su prosječna vjerojatnost kvara na zahtjev (PFDavg), prosječna stopa opasnih kvarova (PFHavg ), prosječno vrijeme između kvarova (MTTF) ili srednje vrijeme do opasnog kvara (MTTFd).

Rezultati FMECA mogu se koristiti za kvalitativnu ili kvantitativnu procjenu, a u oba slučaja trebaju biti predstavljeni konačnom matricom kritičnosti sustava, koja grafički pokazuje koje komponente (ili uređaji) imaju veći/manji utjecaj na pouzdanost konačnog (ciljanog) sustava .

FMEDA rezultati uključuju FMEA rezultate i podatke o pouzdanosti krajnjeg sustava. Mogu se koristiti za provjeru sukladnosti sustava s ciljnom razinom SIL-a, SIL certifikacijom ili kao osnova za izračun ciljanog SIL-a sigurnosnog uređaja.

FMEDA daje kvantitativne procjene pokazatelja pouzdanosti kao što su:

  • Sigurna detektirana stopa kvarova (intenzitet dijagnosticiranih/otkrivenih sigurnih kvarova) - učestalost (intenzitet) kvarova krajnjeg sustava koji njegovo radno stanje iz normalnog prelazi u sigurno. Operater sustava ili ESD je obaviješten, ciljna instalacija ili oprema su zaštićeni;
  • Stopa sigurnih neotkrivenih kvarova (intenzitet neotkrivenih / neotkrivenih sigurnih kvarova) - učestalost (intenzitet) kvarova krajnjeg sustava, prenoseći njegovo radno stanje iz normalnog u sigurno. Operater sustava ili ESD nije obaviješten, ciljna instalacija ili oprema su zaštićeni;
  • Opasna detektirana stopa kvarova - učestalost (intenzitet) kvarova krajnjeg sustava pri kojoj će on ostati u normalnom stanju kada se ukaže potreba, ali je operater sustava ili sigurnosne opreme obaviješten da ispravi problem ili izvrši održavanje. Ciljana instalacija ili oprema nije zaštićena, ali je problem identificiran i postoji mogućnost da se problem ispravi prije nego što se za to ukaže potreba;
  • Opasna neotkrivena stopa kvarova - učestalost (intenzitet) kvarova krajnjeg sustava pri kojoj će on ostati u normalnom stanju kada se ukaže potreba, ali operater sustava ili ESD nije obaviješten. Ciljana instalacija ili oprema nije zaštićena, problem je skriven, a jedini način da se identificira i ispravi problem je izvođenje testa za provjeru. Ako je potrebno, FMEDA procjena može otkriti koji se udio nedijagnosticiranih opasnih kvarova može identificirati testom za provjeru. Drugim riječima, FMEDA procjena pomaže u pružanju metrike referentne učinkovitosti testa (Et) ili referentne vrijednosti testne pokrivenosti (PTC) prilikom izvođenja referentnog testiranja (verifikacije) krajnjeg sustava;
  • Annunciation failure rate (failure-notification rate) - učestalost (intenzitet) kvarova krajnjeg sustava, koji neće utjecati na sigurnosne pokazatelje pri prelasku njegovog radnog stanja iz normalnog u sigurno stanje;
  • Stopa kvarova bez učinka - učestalost (intenzitet) bilo kojih drugih kvarova koji neće dovesti do prijelaza radnog stanja krajnjeg sustava iz normalnog u sigurno ili opasno.

KConsult C.I.S. ponude profesionalne usluge certificirani europski inženjeri praktičari za izvođenje FMEA, FMECA, FMEDA analiza, kao i za implementaciju FMEA metodologije u svakodnevnim aktivnostima industrijskih poduzeća.

Uz eksponencijalni zakon raspodjele vremena oporavka i vremena između kvarova, matematički aparat Markovljevih slučajnih procesa koristi se za izračun pokazatelja pouzdanosti sustava s oporavkom. U ovom slučaju funkcioniranje sustava opisuje se procesom promjene stanja. Sustav je prikazan kao grafikon koji se naziva prijelazni grafikon iz stanja u stanje.

Slučajni proces u bilo kojem fizičkom sustavu S , nazvao markovski, ako ima sljedeće svojstvo : za bilo koji trenutak t 0 vjerojatnost stanja sustava u budućnosti (t > t 0 ) ovisi samo o stanju u sadašnjosti

(t = t 0 ) i ne ovisi o tome kada je i kako sustav došao u to stanje (drugim riječima: s fiksnom sadašnjošću budućnost ne ovisi o pretpovijesti procesa – prošlosti).

t< t 0

t > t 0

Za Markovljev proces, “budućnost” ovisi o “prošlosti” samo preko “sadašnjosti”, tj. budući tijek procesa ovisi samo o onim prošlim događajima koji su utjecali na stanje procesa u sadašnjem trenutku.

Markovljev proces, kao proces bez posljedica, ne znači potpunu neovisnost o prošlosti, jer se očituje u sadašnjosti.

Pri korištenju metode, u općem slučaju, za sustav S , morati imati matematički model kao skup stanja sustava S 1 ,S 2 , … , S n , u kojem se može nalaziti tijekom kvarova i obnova elemenata.

Prilikom sastavljanja modela uvedene su sljedeće pretpostavke:

Pokvareni elementi sustava (ili predmetnog objekta) odmah se obnavljaju (početak obnavljanja poklapa se s trenutkom kvara);

Nema ograničenja u broju oporavka;

Ako su svi tokovi događaja koji prenose sustav (objekt) iz stanja u stanje Poissonovi (najjednostavniji), tada će slučajni proces prijelaza biti Markovljev proces s kontinuiranim vremenom i diskretnim stanjima S 1 ,S 2 , … , S n .

Osnovna pravila za izradu modela:

1. Matematički model je predstavljen kao grafikon stanja, u kojem

a) kružnice (vrhovi grafaS 1 ,S 2 , … , S n ) – moguća stanja sustava S , proizlaze iz kvarova elemenata;

b) strelice– mogući pravci prijelaza iz jednog stanja S ja drugome S j .

Iznad/ispod strelica označavaju intenzitet prijelaza.

Primjeri grafikona:

S0 - radni uvjeti;

S1 – stanje kvara.

"Petlja" označava kašnjenja u određenom stanju S0 i S1 relevantno:

Dobro stanje se nastavlja;

Stanje kvara se nastavlja.

Graf stanja odražava konačan (diskretan) broj mogućih stanja sustava S 1 ,S 2 , … , S n . Svaki od vrhova grafa odgovara jednom od stanja.

2. Za opisivanje slučajnog procesa prijelaza stanja (kvar/oporavak), koriste se vjerojatnosti stanja

P1(t), P2(t), … , P ja (t), … , Pn(t) ,

Gdje P ja (t) – vjerojatnost pronalaženja sustava u ovom trenutku t V ja-to stanje.

Očito je da za bilo koga t

(uvjet normalizacije, budući da su stanja osim S 1 ,S 2 , … , S n Ne).

3. Pomoću grafa stanja sastavlja se sustav običnih diferencijalnih jednadžbi prvog reda (Kolmogorov-Chapmanove jednadžbe).

Razmotrimo instalacijski element ili samu instalaciju bez redundancije, koja može biti u dva stanja: S 0 - bez problema (radi),S 1 - stanje kvara (oporavak).

Odredimo odgovarajuće vjerojatnosti stanja elemenata R 0 (t): P 1 (t) u bilo koje vrijeme t pod različitim početnim uvjetima. Ovaj ćemo problem riješiti pod uvjetom, kao što je već navedeno, da je tijek kvarova najjednostavniji s λ = konst i obnove μ = konst, zakon raspodjele vremena između kvarova i vremena oporavka je eksponencijalan.

Za bilo koji trenutak u vremenu, zbroj vjerojatnosti P 0 (t) + P 1 (t) = 1 – vjerojatnost pouzdanog događaja. Fiksirajmo trenutak t i pronađimo vjerojatnost P (t + ∆ t) da u trenutku u vremenu t + ∆ t predmet je u radu. Ovaj događaj je moguć ako su ispunjena dva uvjeta.

    U trenutku t element je bio u stanju S 0 i za vrijeme t nije došlo do kvara. Vjerojatnost rada elementa određena je pravilom množenja vjerojatnosti neovisnih događaja. Vjerojatnost da u ovom trenutku t predmet je bio u dobrom stanju S 0 , je jednako P 0 (t). Vjerojatnost da tijekom t nije odbio, jednak e -λ∆ t . Točno do količine višeg reda malenosti, možemo pisati

Stoga je vjerojatnost ove hipoteze jednaka umnošku P 0 (t) (1- λ t).

2. U određenom trenutku t element je u stanju S 1 (u stanju oporavka), tijekom vremena t restauracija je završila i element je ušao u stanje S 0 . Tu ćemo vjerojatnost također odrediti pomoću pravila za množenje vjerojatnosti neovisnih događaja. Vjerojatnost da u trenutku t predmet je bio u stanju S 1 , je jednako R 1 (t). Vjerojatnost da je oporavak završio bit će određena kroz vjerojatnost suprotnog događaja, tj.

1 – e -μ∆ t = μ· t

Stoga je vjerojatnost druge hipoteze P 1 (t) ·μ· t/

Vjerojatnost operativnog stanja sustava u određenom trenutku (t + ∆ t) određena je vjerojatnošću zbroja neovisnih nekompatibilnih događaja kada su obje hipoteze ispunjene:

P 0 (t+∆ t)= P 0 (t) (1- λ t)+ P 1 (t) ·μ t

Dijeleći dobiveni izraz s t i uzimanje granice na t → 0 , dobivamo jednadžbu za prvo stanje

dP 0 (t)/ dt=- λP 0 (t)+ μP 1 (t)

Provođenjem sličnog razmišljanja za drugo stanje elementa - stanje kvara (oporavka), možemo dobiti drugu jednadžbu stanja

dP 1 (t)/ dt=- μP 1 (t)+λ P 0 (t)

Tako se za opisivanje vjerojatnosti stanja elementa dobiva sustav dviju diferencijalnih jednadžbi čiji je grafikon stanja prikazan na sl. 2.

d P 0 (t)/ dt = - λ P 0 (t)+ μP 1 (t)

dP 1 (t)/ dt = λ P 0 (t) - μP 1 (t)

Ako postoji usmjereni graf stanja, tada sustav diferencijalnih jednadžbi za vjerojatnosti stanja R DO (k = 0, 1, 2,…) Možete odmah pisati koristeći sljedeće pravilo: na lijevoj strani svake jednadžbe je izvoddP DO (t)/ dt, a desno - onoliko komponenata koliko ima rubova povezanih izravno na dano stanje; ako rub završava u danom stanju, tada komponenta ima predznak plus; ako počinje iz danog stanja, tada komponenta ima predznak minus. Svaka komponenta jednaka je umnošku intenziteta toka događaja koji prenosi element ili sustav uz dani rub u drugo stanje i vjerojatnosti stanja iz kojeg rub počinje.

Sustav diferencijalnih jednadžbi može se koristiti za određivanje FBR-a električnih sustava, faktora funkcije i dostupnosti, vjerojatnosti da će nekoliko elemenata sustava biti na popravku (restauraciji), prosječnog vremena u kojem sustav ostaje u bilo kojem stanju, stope kvarova sustava uzimajući u obzir početne uvjete (stanja elemenata).

U početnim uvjetima R 0 (0)=1; R 1 (0)=0 i (P 0 +P 1 =1), rješenje sustava jednadžbi koje opisuju stanje jednog elementa ima oblik

P 0 (t) = μ / (λ+ μ )+ λ/(λ+ μ )* e^ -(λ+ μ ) t

Uvjet vjerojatnosti kvara P 1 (t)=1- P 0 (t)= λ/(λ+ μ )- λ/ (λ+ μ )* e^ -(λ+ μ ) t

Ako je u početnom trenutku element bio u stanju kvara (oporavka), tj. R 0 (0)=0, P 1 (0)=1 , To

P 0 (t) = μ/ (λ +μ)+ μ/(λ +μ)*e^ -(λ +μ)t

P 1 (t) = λ /(λ +μ)- μ/ (λ +μ)*e^ -(λ +μ)t


Obično u izračunima pokazatelja pouzdanosti za prilično duge vremenske intervale (t ≥ (7-8) t V ) bez velike pogreške, vjerojatnosti stanja mogu se odrediti iz utvrđenih prosječnih vjerojatnosti -

R 0 (∞) = K G = P 0 I

R 1 (∞) = DO P =P 1 .

Za stabilno stanje (t→∞) P ja (t) = P ja = konst sastavlja se sustav algebarskih jednadžbi s nula lijevim stranama, budući da u ovom slučaju dP ja (t)/dt = 0. Tada sustav algebarskih jednadžbi ima oblik:

Jer Kg postoji mogućnost da će sustav trenutno biti u funkciji t pri t, tada se iz dobivenog sustava jednadžbi određuje P 0 = Kg., odnosno vjerojatnost rada elementa jednaka je koeficijentu stacionarne raspoloživosti, a vjerojatnost kvara jednaka je koeficijentu prisilnog zastoja:

limP 0 (t) = Kg =μ /(λ+ μ ) = T/(T+ t V )

limP 1 (t) = Kp = λ /(λ+μ ) = t V /(T+ t V )

tj. Dobiven je isti rezultat kao pri analizi graničnih stanja pomoću diferencijalnih jednadžbi.

Metoda diferencijalnih jednadžbi može se koristiti za izračunavanje pokazatelja pouzdanosti i nepovratnih objekata (sustava).

U ovom slučaju neradna stanja sustava su “upijajuća” i intenzitet μ izlasci iz tih stanja su isključeni.

Za objekt koji se ne može obnoviti, grafikon stanja ima oblik:

Sustav diferencijalnih jednadžbi:

Pod početnim uvjetima: P 0 (0) = 1; P 1 (0) = 0 , koristeći Laplaceovu transformaciju vjerojatnosti da se bude u operativnom stanju, tj. FBG u radno vrijeme t bit će .

Da biste razumjeli drugi dio, toplo vam preporučujem da ga prvo pročitate.

Analiza načina kvarova i učinaka (FMEA)

Analiza načina kvarova i učinaka (FMEA) alat je za procjenu rizika temeljen na induktivnom zaključivanju koji rizik smatra proizvodom sljedećih komponenti:

  • ozbiljnost posljedica potencijalnog kvara (S)
  • mogućnost potencijalnog kvara (O)
  • vjerojatnost neotkrivenog kvara (D)

Proces procjene rizika sastoji se od:

Dodjeljivanje svakoj od gore navedenih komponenti rizika odgovarajuće razine rizika (visoke, srednje ili niske); Ako su dostupne detaljne praktične i teorijske informacije o načelima dizajna i rada kvalificiranog uređaja, razine rizika mogu se objektivno dodijeliti i za mogućnost pojave kvara i za vjerojatnost neotkrivanja kvara. Mogućnost pojave kvara može se smatrati vremenskim intervalom između pojavljivanja istog kvara.

Dodjeljivanje razina rizika vjerojatnosti neotkrivanja kvara zahtijeva znanje o tome kako će se manifestirati kvar određene funkcije uređaja. Na primjer, kvar softvera sustava instrumenta znači da se spektrofotometrom ne može upravljati. Takav se kvar može lako otkriti i stoga mu se može dodijeliti niska razina rizika. No pogreška u mjerenju optičke gustoće ne može se pravodobno detektirati ako nije izvršena kalibracija, stoga kvaru funkcije spektrofotometra za mjerenje optičke gustoće treba pripisati visoku razinu rizika njene nedetektabilnosti.

Dodjeljivanje razine ozbiljnosti rizika donekle je subjektivniji proces i u određenoj mjeri ovisi o zahtjevima dotičnog laboratorija. U ovom slučaju, razina ozbiljnosti rizika smatra se kombinacijom:

Neki predloženi kriteriji za dodjeljivanje razine rizika za sve gore navedene komponente ukupne procjene rizika prikazani su u tablici 2. Predloženi kriteriji su najprikladniji za korištenje u reguliranim postavkama kontrole kvalitete proizvoda. Druge primjene laboratorijske analize mogu zahtijevati drugačiji skup kriterija dodjele. Na primjer, utjecaj kvara na rad forenzičkog laboratorija može u konačnici utjecati na ishod kaznenog suđenja.

Tablica 2: predloženi kriteriji za dodjelu razina rizika

Razina rizikaKvaliteta (Q)Sukladnost (C) Posao (B)Vjerojatnost pojavljivanja (P) Vjerojatnost neotkrivanja (D)
Težina
visokoVjerojatno će biti štetno za potrošača Dovest će do povlačenja proizvoda Zastoj duži od jednog tjedna ili potencijalni veliki gubitak prihoda Više od jednom u roku od tri mjeseca U većini slučajeva teško se može otkriti
ProsjekVjerojatno neće naštetiti potrošaču Rezultat će biti pismo upozorenja Zastoj do jednog tjedna ili potencijalni značajan gubitak prihoda Jednom svaka tri do dvanaest mjeseci Može se naći u nekim slučajevima
KratakNeće štetiti potrošaču Rezultat će biti otkrivanje nesukladnosti tijekom revizije Zastoj do jednog dana ili manji gubitak prihoda Jednom svake jedne do tri godine Vjerojatno će se otkriti

Preuzeto iz izvora

Izračun razine ukupnog rizika pretpostavlja:

  1. Dodjeljivanje brojčane vrijednosti svakoj razini ozbiljnosti rizika za svaku pojedinačnu kategoriju ozbiljnosti, kao što je prikazano u tablici 3
  2. Zbrajanje brojčanih razina ozbiljnosti za svaku kategoriju rizika dat će ukupnu brojčanu razinu ozbiljnosti u rasponu od 3 do 9
  3. Kumulativna kvantitativna razina ozbiljnosti može se pretvoriti u kumulativnu kvalitativnu razinu ozbiljnosti, kao što je prikazano u tablici 4
Tablica 3: dodjeljivanje kvantitativne razine ozbiljnosti Tablica 4: izračun kumulativne razine ozbiljnosti
Kvalitativna razina ozbiljnosti Kvantitativna razina ozbiljnosti Kumulativna kvantitativna razina ozbiljnosti Kumulativna kvalitativna razina ozbiljnosti
visoko3 7-9 visoko
Prosjek2 5-6 Prosjek
Kratak1 3-4 Kratak
  1. Kao rezultat množenja ukupne kvalitativne razine ozbiljnosti (S) s razinom mogućnosti pojave (O), dobivamo klasu rizika, kao što je prikazano u tablici 5.
  2. Faktor rizika tada se može izračunati množenjem klase rizika s neotkrivanjem, kao što je prikazano u tablici 6.
Tablica 5: izračun klase rizika Tablica 6: izračun razine rizika
Razina ozbiljnosti Neotkrivanje
Razina izgleda KratakProsjekvisoko Klasa rizikaKratakProsjekvisoko
visokoProsjekvisokovisoko visokoProsjekvisokovisoko
ProsjekKratakProsjekvisoko ProsjekKratakProsjekvisoko
KratakKratakKratakProsjek KratakKratakKratakProsjek
Klasa rizika = Razina ozbiljnosti * Razina pojave Faktor rizika = Klasa rizika * Razina neotkrivanja

Važna značajka ovog pristupa je da pri izračunu faktora rizika ovaj izračun daje dodatnu težinu faktorima pojave i detektabilnosti. Na primjer, u slučaju kada kvar ima visoku razinu ozbiljnosti, ali je njegovo pojavljivanje malo vjerojatno i lako ga je otkriti, tada kumulativni faktor rizik će biti nizak. Nasuprot tome, ako je potencijalna ozbiljnost niska, ali je vjerojatno da će pojava kvara biti česta i nije je lako otkriti, kumulativni faktor rizika bit će visok.

Stoga ozbiljnost, koju je često teško ili čak nemoguće minimizirati, neće utjecati na ukupni rizik povezan s određenim funkcionalnim kvarom. Dok pojavnost i neotkrivanje, koje je lakše minimizirati, imaju veći utjecaj na ukupni rizik.

Rasprava

Proces procjene rizika sastoji se od četiri glavna koraka kako slijedi:

  1. Provođenje procjene u nedostatku bilo kakvih alata ili postupaka za ublažavanje
  2. Uspostavljanje sredstava i postupaka za smanjenje procijenjenog rizika na temelju rezultata provedene procjene
  3. Provođenje procjene rizika nakon provedbe mjera ublažavanja kako bi se utvrdila njihova učinkovitost
  4. Ako je potrebno, uspostavite dodatne alate i postupke za ublažavanje i provedite ponovnu procjenu

Procjena rizika sažeta u Tablici 7 i razmatrana u nastavku razmatra se iz perspektive farmaceutske i srodnih industrija. Unatoč tome, slični se procesi mogu primijeniti na bilo koji drugi sektor gospodarstva, no ako se primijene drugi prioriteti, mogu se dobiti drugačiji, ali ništa manje valjani zaključci.

Početna procjena

Počinju s radnim funkcijama spektrofotometra: točnost i preciznost valne duljine, kao i spektralna rezolucija spektrofotometra, što određuje mogućnost njegove upotrebe u ispitivanju autentičnosti unutar UV/vidljivog područja spektra. Sve pogreške, nedovoljna preciznost valne duljine detekcije ili nedovoljna rezolucija spektrofotometra mogu dovesti do pogrešnih rezultata testa autentičnosti.

Zauzvrat, to može dovesti do puštanja proizvoda s nepouzdanom autentičnošću, dok ne dođu do krajnjeg potrošača. To također može rezultirati potrebom za povlačenjem proizvoda i posljedičnim značajnim troškovima ili gubitkom prihoda. Stoga će unutar svake kategorije ozbiljnosti te funkcije predstavljati visoku razinu rizika.

Tablica 7: Procjena rizika pomoću FMEA za UV/B spektrofotometar

Prethodno minimiziranje Naknadna minimizacija
Težina Težina
FunkcijeQ C B S O D RF Q C B S O D RF
Radne funkcije
Točnost valne duljine UUUUSUU UUUUNNN
Ponovljivost valne duljine UUUUSUU UUUUNNN
Spektralna rezolucija UUUUSUU UUUUNNN
Raspršena svjetlostUUUUSUU UUUUNNN
Fotometrijska stabilnost UUUUUUU UUUUNNN
Fotometrijski šum UUUUUUU UUUUNNN
Ravnost spektralne osnovne linije UUUUUUU UUUUNNN
Fotometrijska točnost UUUUUUUUUUUNNN
Funkcije kvalitete i cjelovitosti podataka
Kontrole pristupa UUUUNNN UUUUNNN
Elektronički potpisi UUUUNNN UUUUNNN
Kontrole lozinke UUUUNNN UUUUNNN
Sigurnost podataka UUUUNNN UUUUNNN
Revizijski trag UUUUNNN UUUUNNN
Vremenske oznake UUUUNNN UUUUNNN

H = visoko, S = srednje, L = nisko
Q = Kvaliteta, C = Usklađenost, B = Posao, S = Ozbiljnost, O = Prilika, D = Nemjerljivo, RF = Faktor rizika

Analizirajmo dalje, raspršena svjetlost utječe na točnost mjerenja optičke gustoće. Moderni instrumenti to mogu uzeti u obzir i prilagoditi izračune u skladu s tim, ali to zahtijeva da se ta zalutala svjetlost detektira i pohranjuje u operativnom softveru spektrofotometra. Sve netočnosti u pohranjenim parametrima raspršenog svjetla rezultirat će netočnim mjerenjem apsorbancije s istim posljedicama za fotometrijsku stabilnost, šum, točnost i ravnost osnovne linije kao što je navedeno u sljedećem odlomku. Stoga će unutar svake kategorije ozbiljnosti te funkcije predstavljati visoku razinu rizika. Točnost i preciznost valne duljine, moć razlučivanja i raspršena svjetlost uvelike ovise o optičkim svojstvima spektrofotometra. Suvremeni uređaji s diodnim poljem nemaju pokretnih dijelova i stoga se kvarovima ovih funkcija može pripisati srednja vjerojatnost pojavljivanja. Međutim, u nedostatku specifičnih testova, kvar ovih funkcija vjerojatno neće biti otkriven, stoga se neotkrivanju pripisuje visoka razina rizika.

Fotometrijska stabilnost, šum i točnost te ravnost osnovne linije utječu na točnost mjerenja apsorbancije. Ako se spektrofotometar koristi za kvantitativna mjerenja, svaka pogreška u mjerenju apsorbancije može rezultirati prikazivanjem pogrešnih rezultata. Ako se prijavljeni rezultati dobiveni ovim mjerenjima koriste za puštanje serije farmaceutskog proizvoda na tržište, to može dovesti do toga da krajnji korisnici prime serije lijeka ispod standarda.

Takve serije morat će se povući, što će za posljedicu imati značajne troškove ili gubitak prihoda. Stoga će unutar svake kategorije ozbiljnosti te funkcije predstavljati visoku razinu rizika. Osim toga, ove funkcije ovise o kvaliteti UV lampe. UV lampe imaju tipičan životni vijek od približno 1500 sati ili 9 tjedana kontinuirane upotrebe. Sukladno tome, ovi podaci ukazuju na visok rizik od kvara. Štoviše, u nedostatku bilo kakvih mjera opreza, kvar bilo koje od ovih funkcija vjerojatno neće biti otkriven, što implicira visok faktor neotkrivanja.

Sada se vraćamo na funkcije osiguranja kvalitete i cjelovitosti podataka, budući da se rezultati ispitivanja koriste za donošenje odluka o prikladnosti farmaceutskog proizvoda za namjeravanu upotrebu. Svaki kompromis s ispravnošću ili cjelovitošću stvorenih zapisa mogao bi potencijalno rezultirati puštanjem proizvoda nesigurne kvalitete na tržište, što bi moglo naštetiti krajnjem korisniku, a proizvodi bi se mogli morati povući, što bi rezultiralo velikim gubicima za laboratorij/ društvo. Stoga će unutar svake kategorije ozbiljnosti te funkcije predstavljati visoku razinu rizika. Međutim, nakon što je potrebna konfiguracija softvera instrumenta ispravno konfigurirana, kvar ovih funkcija nije vjerojatan. Osim toga, svaki kvar se može otkriti na vrijeme.

Na primjer:

  • Omogućavanje pristupa relevantnim samo ovlaštenim osobama program rada dok se ne otvori, može se implementirati tako da sustav zatraži unos korisničkog imena i lozinke. Ako ova značajka ne uspije, sustav više neće od vas tražiti vaše korisničko ime i lozinku i bit će odmah otkriven. Stoga će rizik neotkrivanja ovog kvara biti nizak.
  • Kada se kreira datoteka koju je potrebno ovjeriti Elektronički potpis, zatim se otvara dijaloški okvir koji od vas zahtijeva da unesete korisničko ime i lozinku, odnosno ako dođe do kvara u sustavu, ovaj prozor se neće otvoriti i ovaj kvar će biti odmah otkriven.

Minimizacija

Iako se ozbiljnost kvara operativnih funkcija ne može svesti na najmanju moguću mjeru, mogućnost kvara može se značajno smanjiti, a vjerojatnost otkrivanja takvog kvara može se povećati. Prije prve uporabe uređaja preporuča se kvalificirati sljedeće funkcije:

  • točnost i preciznost valne duljine
  • spektralna rezolucija
  • difuzno svjetlo
  • fotometrijska točnost, stabilnost i šum
  • ravnost spektralne osnovne linije,

a zatim ponovno kvalificirati u određenim intervalima, jer će to značajno smanjiti mogućnost i vjerojatnost neotkrivanja kvara. Budući da fotometrijska stabilnost, šum i točnost te ravnost osnovne linije ovise o stanju UV lampe, a standardne deuterijske lampe imaju životni vijek od približno 1500 sati (9 tjedana) kontinuirane upotrebe, preporučuje se da radni postupak specificira da lampa (s) treba isključiti kada je spektrofotometar u stanju mirovanja, odnosno kada se ne koristi. Također se preporučuje da se preventivno održavanje (PM), uključujući zamjenu lampe i ponovnu kvalifikaciju (QR), provodi svakih šest mjeseci.

Opravdanost razdoblja prekvalifikacije ovisi o vijeku trajanja standardne UV lampe. To je približno 185 tjedana kada se koristi 8 sati jednom tjedno, a odgovarajući životni vijek u tjednima dan je u tablici 8. Dakle, ako se spektrofotometar koristi četiri do pet dana u tjednu, UV lampa će trajati oko osam do deset mjeseci .

Tablica 8: prosječni vijek trajanja UV lampe ovisno o prosječnom broju osmosatnih radnih dana rada spektrofotometra u tjednu

Prosječan broj dana korištenja u tjednu Prosječni vijek trajanja žarulje (tjedni)
7 26
6 31
5 37
4 46
3 62
2 92
1 185

Provođenje preventivnog održavanja i prekvalifikacije (PM/RQ) svakih šest mjeseci osigurat će nesmetan rad uređaja. Ako se spektrofotometar koristi šest do sedam dana u tjednu, očekuje se da će vijek trajanja lampe biti oko šest mjeseci, pa bi bilo prikladnije provoditi PTO/PC svaka tri mjeseca kako bi se osigurao odgovarajući rad bez problema. Nasuprot tome, ako se spektrofotometar koristi jednom ili dva puta tjedno, PTO/PC će biti dovoljan svakih 12 mjeseci.

Osim toga, zbog relativno kratkoročno servisa deuterijske žarulje, preporučuje se provjera sljedećih parametara, po mogućnosti svaki dan korištenja spektrofotometra, jer će to biti dodatno jamstvo njegovog ispravnog rada:

  • svjetlina lampe
  • tamna struja
  • kalibracija emisijskih linija deuterija na valnim duljinama 486 i 656,1 nm
  • filtar i brzina zatvarača
  • fotometrijski šum
  • spektralna spljoštenost osnovne linije
  • kratkotrajni fotometrijski šum

Moderni instrumenti već sadrže te testove unutar svog softvera i mogu se izvesti odabirom odgovarajuće funkcije. Ako bilo koji od testova ne uspije osim testa tamne struje i filtera i brzine zatvarača, deuterijska žarulja se mora zamijeniti. Ako testovi tamne struje ili filtra i brzine zatvarača ne uspiju, spektrofotometar se ne smije koristiti i umjesto toga treba ga poslati na popravak i ponovnu kvalifikaciju. Uspostavljanje ovih postupaka smanjit će rizik da radna funkcija može zakazati i rizik da bilo koji kvar neće biti otkriven.

Čimbenici rizika za funkcije kvalitete i cjelovitosti podataka već su niski bez ikakvog ublažavanja. Stoga se ove funkcije moraju testirati samo tijekom OQ i PQ kako bi se potvrdila ispravna konfiguracija. Tada se svaki kvar može otkriti na vrijeme. Međutim, osoblje mora proći odgovarajuću obuku ili upute kako bi moglo prepoznati kvar i poduzeti odgovarajuće mjere.

Zaključak

Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) je alat za procjenu rizika jednostavan za korištenje koji se lako može primijeniti za procjenu rizika od kvara laboratorijske opreme koji utječe na kvalitetu, usklađenost i poslovanje. Dovršetak takve procjene rizika omogućit će donošenje utemeljenih odluka u vezi s provedbom odgovarajućih kontrola i postupaka za isplativo upravljanje rizicima povezanim s kvarom kritičnih funkcija instrumenta.

FEDERALNA AGENCIJA ZA TEHNIČKU REGULACIJU I MJERITELJSTVO

NACIONALNI

STANDARD

RUSKI

FEDERACIJA

GOSTR

51901.12-

(IEC 60812:2006)

Upravljanje rizicima

METODA ANALIZE VRSTA I POSLJEDICA

NEUSPJESI

Tehnike analize pouzdanosti sustava - Procedura za način kvara i učinke

Službena objava


S|SH№TS1CHI1+P|SH

GOST R 51901.12-2007

Predgovor

Ciljevi i načela normizacije Ruska Federacija instaliran Savezni zakon od 27. prosinca 2002. br. 184-FZ “O tehničkoj regulativi” i pravila za primjenu nacionalnih normi Ruske Federacije - GOST R 1.0-2004 “Standardizacija u Ruskoj Federaciji. Osnovne odredbe"

Standardne informacije

1 PRIPREMLJENO Otvoreno dioničko društvo"Istraživački centar za kontrolu i dijagnostiku tehničkih sustava" (JSC "NIC KD") i Tehnički odbor za normizaciju TC 10 "Napredne proizvodne tehnologije, upravljanje i procjena rizika" na temelju vlastitog autentičnog prijevoda standarda navedenog u stavku 4.

2 UVELA Uprava za razvoj. informacijska potpora i akreditacija Federalne agencije za tehničku regulaciju i mjeriteljstvo

3 ODOBREN I STUPIO NA SNAGU Nalogom Federalne agencije za tehničku regulaciju i mjeriteljstvo od 27. prosinca 2007. br. 572-st

4 Ova norma je modificirana u odnosu na međunarodnu normu IEC 60812:2006 „Metode za analizu pouzdanosti sustava. Failure Modes and Effects Analysis (FMEA)" (IEC 60812:2006 "Analysis techniques for system reliability - Procedure for failure mode and effects analysis (FMEA)") uvođenjem tehničkih odstupanja čije je objašnjenje dano u uvodu ove norme. .

Naziv ovog standarda je promijenjen u odnosu na naziv navedenog međunarodni standard uskladiti s GOST R 1.5-2004 (potodjeljak 3.5)

5 PRVI PUT PREDSTAVLJENO

Podaci o izmjenama ove norme objavljuju se u godišnjem indeksu informacija „Nacionalne norme“. a tekst izmjena i dopuna nalazi se u mjesečnim informativnim indeksima “Nacionalne norme”. U slučaju revizije (zamjene) ili ukidanja ove norme, odgovarajuća obavijest bit će objavljena u mjesečnom indeksu informacija "Nacionalne norme". Također se objavljuju relevantne informacije, obavijesti i tekstovi informacijski sistem za opću uporabu - na službenoj web stranici Savezne agencije za tehničku regulaciju i mjeriteljstvo na Internetu

© Standardinform, 2008

Ova norma se ne može u potpunosti ili djelomično reproducirati, umnožavati ili distribuirati kao službena publikacija bez dopuštenja Savezne agencije za tehničku regulativu i mjeriteljstvo

GOST R 51901.12-2007

1 Opseg primjene .................................................. .....1

3 Pojmovi i definicije..................................................... .....2

4 Osnove..................................................... ...2

5 Analiza oblika kvarova i posljedica..................................................... .........5

6 Ostale studije............................................20

7 Prijave ................................................. ... 21

Dodatak A (referenca) Kratki opis FMEA i FMECA postupci......25

Dodatak B (informativni) Primjeri istraživanja.....................................28

Dodatak C (za referencu) Popis kratica za Engleski jezik, koji se koristi u standardu. 35 Bibliografija................................................. ... 35

GOST R 51901.12-2007

Uvod

Za razliku od važeće međunarodne norme, ova norma uključuje reference na IEC 60050*191:1990 „Međunarodni elektrotehnički rječnik. Poglavlje 191. Pouzdanost i kvaliteta usluga”, koju je neprikladno uključiti u nacionalnu normu zbog nepostojanja prihvaćene usklađene nacionalne norme. U skladu s tim promijenjen je sadržaj Odjeljka 3. Dodatno, standard uključuje dodatni Dodatak C koji sadrži popis kratica korištenih na engleskom jeziku. Upućivanja na nacionalne standarde i Dodatni dodatak C su u kurzivu.

GOST R 51901.12-2007 (IEC 60812:2006)

NACIONALNI STANDARD RUSKE FEDERACIJE

Upravljanje rizicima

METODA ZA ANALIZU VRSTA I POSLJEDICA KVAROVA

Upravljanje rizicima. Procedura za analitičare načina kvara i učinaka

Datum uvođenja - 2008-09-01

1 područje upotrebe

Ova norma specificira metode za analizu načina kvara i učinaka (FMEA). vrste, posljedice i kritičnost kvarova (Failure Mode. Effects and Criticality Analysis - FMECA) te daje preporuke o njihovoj uporabi za postizanje ciljeva tako što će:

Provođenje potrebnih koraka analize;

Identifikacija relevantnih pojmova, pretpostavki, pokazatelja kritičnosti, načina kvara:

Definicije osnovnih principa analize:

Koristeći primjere potrebnih tehnološke karte ili drugim tabličnim oblicima.

Svi opći zahtjevi FMEA navedeni u ovom standardu odnose se na FMECA. jer

potonji je proširenje FMEA.

2 Normativne reference

8 ovog standarda koristi normativne reference na sljedeće standarde:

GOST R 51901.3-2007 (IEC 60300-2:2004) Upravljanje rizikom. Vodič za upravljanje pouzdanošću (IEC60300-2:2004 “Upravljanje pouzdanošću. Vodič za upravljanje pouzdanošću”. MOD)

GOST R 51901.5-2005 (IEC 60300-3-1:2003) Upravljanje rizikom. Smjernice za primjenu metoda analize pouzdanosti (IEC 60300-3-1:2003 "Upravljanje pouzdanošću - Dio 3-1 - Smjernice za primjenu - Metode analize pouzdanosti - Metodološke smjernice." MOD)

GOST R 51901.13-2005 (IEC 61025:1990) Upravljanje rizikom. Analiza stabla grešaka (IEC 61025:1990 Analiza stabla grešaka (FNA). MOD)

GOSTR51901.14-2005 (IEC61078:1991) Upravljanje rizikom. metoda blok dijagram pouzdanost (IEC 61078:2006 “Metode analize pouzdanosti. Dijagram pouzdanosti i Bulway metode.” MOD)

GOS TR51901.15-2005 (IEC61165:1995) Upravljanje rizikom. Primjena Markovljevih metoda (IEC 61165:1995 Primjena Markovljevih metoda. MOD)

Napomena - Prilikom korištenja ovog standarda, preporučljivo je provjeriti valjanost referentnih standarda u javnom informacijskom sustavu - na službenim stranicama Federalne agencije za tehničko reguliranje i mjeriteljstvo na internetu ili prema godišnjem objavljenom indeksu informacija "Nacionalni Standardi* koji je objavljen od 1. siječnja tekuće godine, a prema pripadajućim mjesečnim informativnim indeksima objavljenim u tekućoj godini. Ako je referentni standard zamijenjen (promijenjen), tada se pri korištenju ovog standarda trebate voditi zamjenskim (promijenjenim) standardom. Ako se referentna norma poništi bez zamjene, tada se odredba u kojoj se na nju poziva primjenjuje u dijelu koji ne utječe na tu referencu.

Službena objava

GOST R 51901.12-2007

3 Pojmovi i definicije

Sljedeći izrazi s odgovarajućim definicijama koriste se u ovoj normi:

3.1 objekt (predmet): Svaki dio, element, uređaj, podsustav, funkcionalna jedinica, aparat ili sustav koji se može smatrati samim sobom.

Bilješke

1 Objekt se može sastojati od tehnička sredstva, softver ili njihovu kombinaciju, a može također, u posebnim slučajevima, uključivati ​​tehničko osoblje.

NAPOMENA 2 Određeni broj objekata, poput populacije ili uzorka, može se smatrati objektom.

NAPOMENA 3. Proces se također može smatrati entitetom koji obavlja određenu funkciju i za koji se provodi FMEA ili FMECA. Hardverski FMEA obično ne pokriva ljude i njihove interakcije s hardverom ili softverom, dok procesni FMEA obično uključuje analizu postupaka ljudi.

3.2 neuspjeh: Gubitak sposobnosti objekta da izvrši traženu funkciju').

3.3 kvar: Stanje objekta u kojem nije u stanju obavljati traženu funkciju, osim kvara zbog održavanja ili drugih planiranih aktivnosti ili zbog nedostatka vanjskih resursa.

Bilješke

1 Kvar je često posljedica kvara objekta, ali se može dogoditi i bez njega.

NAPOMENA 2. U ovoj normi pojam "neuspjeh" koristi se zajedno s pojmom "neuspjeh" iz povijesnih razloga.

3.4 učinak kvara: Posljedica načina kvara za rad, funkcioniranje ili status objekta.

3.5 način kvara: Metoda i priroda pojave kvara objekta.

3.6 kritičnost kvara: kombinacija ozbiljnosti posljedica i učestalosti pojavljivanja ili drugih svojstava kvara kao karakteristika potrebe da se identificiraju izvori, uzroci i smanji učestalost ili broj pojavljivanja danog kvara i smanji ozbiljnost njegovih posljedica .

3.7 sustav: skup međusobno povezanih ili međusobno povezanih elemenata.

Bilješke

1 U odnosu na pouzdanost, sustav mora imati:

a) određeni ciljevi predstavljeni u obliku zahtjeva za njegove funkcije:

t>) utvrđeni radni uvjeti:

c) određene granice.

2 Struktura sustava je hijerarhijska.

3.8 ozbiljnost kvara: značaj ili ozbiljnost posljedica načina kvara za osiguranje funkcioniranja objekta, okoliš i operator, povezan s utvrđenim granicama objekta koji se proučava.

4 Osnovne odredbe

4.1 uvod

Analiza načina kvara i učinaka (FMEA) je metoda za sustavnu analizu sustava radi identifikacije potencijalnih načina kvara. njihove uzroke i posljedice, kao i utjecaj kvara na funkcioniranje sustava (sustava u cjelini ili njegovih komponenti i procesa). Pojam "sustav" koristi se za opisivanje hardvera, softvera (i njihove interakcije) ili procesa. Preporuča se da se analiza provede rano u razvoju, kada je eliminacija ili smanjenje posljedica i broja oblika kvarova najisplativije. Analiza može započeti čim se sustav može prikazati u obliku funkcionalnog blok dijagrama koji označava njegove elemente.

Za više detalja pogledajte.

GOST R 51901.12-2007

Vrijeme FMEA je vrlo važno. Ako je analiza izvršena u dovoljnoj mjeri rani stadiji razvoj sustava, zatim uvođenje promjena dizajna kako bi se uklonili nedostaci otkriveni tijekom FMEA. isplativije je. Stoga je važno da ciljevi i zadaci FMEA budu opisani u planu i rasporedu procesa razvoja. Tako. FMEA je iterativni proces koji se izvodi istodobno s procesom dizajna.

FMEA je primjenjiv na različitim razinama dekompozicije sustava - od najviše razine sustava (sustava u cjelini) do funkcija pojedinih komponenti ili programskih naredbi. FMEA se stalno ponavljaju i ažuriraju kako razvoj usavršava i mijenja dizajn sustava. Promjene dizajna zahtijevaju izmjene relevantnih dijelova FMEA.

Općenito, FMEA je rezultat rada tima koji se sastoji od kvalificiranih stručnjaka. sposobni prepoznati i procijeniti značaj i posljedice različitih vrsta potencijalnih grešaka u dizajnu i procesu koji mogu dovesti do kvarova proizvoda. Timski rad potiče proces razmišljanja i jamči potrebnu kvalitetu stručnosti.

FMEA je metoda za utvrđivanje ozbiljnosti posljedica mogućih načina kvara i pružanje mjera za smanjenje rizika; u nekim slučajevima, FMEA također uključuje procjenu vjerojatnosti pojavljivanja načina kvara. Ovo proširuje analizu.

Prije primjene FMEA potrebno je hijerarhijski raščlaniti sustav (hardver i softver ili proces) na njegove glavne elemente. Korisno je koristiti jednostavne blok dijagrame za ilustraciju dekompozicije (vidi GOST 51901.14). U ovom slučaju analiza počinje s elementima najniže razine sustava. Posljedica kvara na nižoj razini može uzrokovati kvar objekta na višoj razini. Analiza se provodi pristupom odozdo prema gore ili odozdo prema gore dok se ne utvrde konačne posljedice za sustav u cjelini. Ovaj proces je prikazan na slici 1.

FMECA (Failure Modes, Effects and Criticality Analysis) proširuje FMEA kako bi uključio metode za rangiranje ozbiljnosti načina kvara i omogućuje određivanje prioriteta protumjera. Kombinacija ozbiljnosti posljedica i učestalosti pojavljivanja kvarova je mjera koja se naziva kritičnost.

Načela FMEA mogu se primijeniti izvan razvoja projekta na sve faze životnog ciklusa proizvoda. Metoda FMEA može se primijeniti na proizvodne ili druge procese kao što su bolnice. medicinskim laboratorijima, obrazovnim sustavima itd. Kod primjene PMEA u proizvodnom procesu, ovaj postupak se naziva proces FMEA (Process Failure Mode and Effects Analysis (PFMEA)). Za učinkovito korištenje FMEA važan uvjet za rad je osiguranje Kompletno razumijevanje sustava za preliminarni FMEA nije potrebno, međutim, kako se projekt razvija, potrebno je detaljno poznavanje karakteristika i zahtjeva za projektirani sustav za detaljnu analizu načina kvarova i posljedica. tehnički sustavi obično zahtijevaju primjenu analize na veliki broj čimbenika projekta (strojarski, električni, sistemski inženjering, softverski inženjering, objekti za održavanje itd.).

6 Općenito, FMEA se primjenjuje na određene vrste kvarova i njihovih posljedica za sustav u cjelini. Svaki tip kvara smatra se neovisnim. Stoga ovaj postupak nije prikladan za rješavanje ovisnih kvarova ili kvarova koji proizlaze iz niza nekoliko događaja. Za analizu takvih situacija potrebno je koristiti druge metode, kao što je Markovljeva analiza (vidi GOSTR 51901.15) ili analiza stabla grešaka (vidi GOST R 51901.13).

Prilikom utvrđivanja posljedica kvara potrebno je uzeti u obzir kvarove više razine i kvarove iste razine koji su nastali kao posljedica kvara koji se dogodio. Analizom bi se trebale identificirati sve moguće kombinacije oblika kvara i njihovih sekvenci koje mogu uzrokovati posljedice načina kvara na višoj razini. U tom je slučaju potrebno dodatno modeliranje kako bi se procijenila ozbiljnost ili vjerojatnost pojave takvih posljedica.

FMEA je fleksibilan alat koji se može prilagoditi specifičnim zahtjevima pojedine proizvodnje. U nekim slučajevima potrebno je izraditi specijalizirane obrasce i pravila za vođenje evidencije. Razine ozbiljnosti načina kvara (ako je primjenjivo) za različite sustave ili različite razine sustava mogu se definirati drugačije.

GOST R 51901.12-2007

Podsustav

Podsisgaia

"Podsustav" * 4 *

Pyoesteab

Razlog za opt sustav

Vidmotk&iv

Pietista: otid padyastamy 4

Prezime: stm* jod*


;tts, Nodul3

(Preminm atash aoyaugsh 8 Vrste neželjene pošte

UA.4. ^.A. a..."l"

Posyaedoteio:<утммчеип«2


Slika 1 - Odnos vrsta i posljedica kvarova u hijerarhijskoj strukturi sustava

GOST R 51901.12-2007

4.2 Ciljevi i zadaci analize

Razlozi za korištenje analize načina kvara i učinaka (FMEA) ili analize načina kvara, učinaka i kritičnosti (FMECA) mogu uključivati ​​sljedeće:

a) identifikaciju kvarova koji imaju neželjene posljedice na rad sustava, kao što su prekid ili značajna degradacija rada ili utjecaj na sigurnost korisnika:

b) ispunjavanje zahtjeva kupca utvrđenih u ugovoru;

c) poboljšanje pouzdanosti ili sigurnosti sustava (na primjer, kroz promjene dizajna ili aktivnosti osiguranja kvalitete);

d) poboljšanje mogućnosti održavanja sustava identificiranjem područja rizika ili nedosljednosti u odnosu na mogućnost održavanja.

8 U skladu s gore navedenim, ciljevi FMEA (ili FMECA) mogu biti sljedeći:

a) potpuna identifikacija i procjena svih neželjenih posljedica unutar utvrđenih granica sustava i nizova događaja uzrokovanih svakim identificiranim načinom kvara zajedničkog uzroka na različitim razinama funkcionalne strukture sustava:

b) određivanje kritičnosti (vidi odjeljak c) ili prioriteta za dijagnosticiranje i ublažavanje negativnih posljedica svake vrste kvara koji utječe na ispravno funkcioniranje i parametre sustava ili relevantnog procesa;

c) klasifikacija identificiranih oblika kvara prema takvim karakteristikama. kao što su lakoća otkrivanja, dijagnostička sposobnost, mogućnost testiranja, uvjeti rada i popravka (popravak, rad, logistika itd.);

d) utvrđivanje funkcionalnih kvarova sustava i procjena težine posljedica i vjerojatnosti nastanka kvara:

e) razvoj plana za poboljšanje dizajna smanjenjem broja i posljedica načina kvara;

0 razvoj učinkovitog plana održavanja kako bi se smanjila vjerojatnost kvarova (vidi IEC 60300-3-11).

NAPOMENA Kada se radi o kritičnosti i vjerojatnosti kvara, preporučuje se korištenje FMECA metodologije.

5. Analiza oblika kvarova i posljedica

5.1 Osnove

Tradicionalno, postojale su prilično velike razlike u načinu na koji se FMEA provodi i prikazuje. Obično se analiza provodi identificiranjem načina kvarova, povezanih uzroka te neposrednih i rezultirajućih posljedica. Analitički rezultati mogu se prikazati u obliku radne tablice koja sadrži najbitnije informacije o sustavu kao cjelini i detalje koji uzimaju u obzir njegove karakteristike. konkretno, potencijalne putove kvara sustava, komponente i načine kvara koji mogu uzrokovati kvar sustava, te uzroke svakog načina kvara.

Primjena FMEA na složene proizvode povezana je s velikim poteškoćama. Te se poteškoće mogu smanjiti ako neki podsustavi ili dijelovi sustava nisu novi i isti su ili su modificirani podsustavi i dijelovi prethodnog dizajna sustava. Novostvoreni FMEA trebao bi u najvećoj mogućoj mjeri koristiti informacije iz postojećih podsustava. Također treba ukazati na potrebu ispitivanja ili cjelovite analize novih svojstava i objekata. Nakon što se razvije detaljan FMEA za sustav, on se može ažurirati i poboljšati za naknadne izmjene sustava, zahtijevajući znatno manje truda od razvoja novog FMEA.

Koristeći postojeći FMEA prethodne verzije proizvoda, potrebno je osigurati da se konstrukcija (dizajn) ponovno koristi na isti način i s istim opterećenjima kao prethodna. Nova opterećenja ili radni utjecaji na okoliš mogu zahtijevati preliminarnu analizu postojećeg FMEA prije izvođenja FMEA. Razlike u uvjetima okoliša i operativnim opterećenjima mogu zahtijevati izradu novog FMEA.

FMEA postupak sastoji se od sljedeća četiri glavna koraka:

a) uspostavljanje osnovnih pravila za planiranje i razvoj rasporeda za obavljanje posla FMEA (uključujući raspodjelu vremena i osiguravanje dostupnosti stručnog znanja za obavljanje analize);

GOST R 51901.12-2007

b) izvođenje FMEA koristeći odgovarajuće radne listove ili druge oblike kao što su logički dijagrami ili stabla grešaka:

c) sažimanje i sastavljanje izvješća o rezultatima analize, uključujući sve zaključke i preporuke;

d) ažuriranje FMEA kako dizajn i razvoj projekta napreduju.

5.2 Preliminarni zadaci

5.2.1 Planiranje analize

Aktivnosti pri izvođenju FMEA. uključujući radnje, postupke, interakcije s procesima u području pouzdanosti, radnje za upravljanje korektivnim radnjama, kao i vrijeme dovršetka ovih radnji i njihovih faza, moraju biti naznačeni u općem planu 1 K programa pouzdanosti

Plan programa pouzdanosti trebao bi opisati korištene FMEA metode. Opis metoda može biti zaseban dokument ili se može zamijeniti poveznicom na dokument koji sadrži ovaj opis.

Plan programa pouzdanosti mora sadržavati sljedeće informacije:

Definiranje svrhe analize i očekivanih rezultata;

Opseg analize, koji ukazuje na koje elemente dizajna FMEA treba obratiti posebnu pozornost. Opseg bi trebao biti prikladan zrelosti projekta i pokrivati ​​elemente dizajna koji mogu predstavljati rizik jer obavljaju kritičnu funkciju ili su proizvedeni korištenjem neprovjerene ili nove tehnologije;

Opis kako predstavljena analiza doprinosi ukupnoj pouzdanosti sustava:

Identificirane aktivnosti za upravljanje revizijama FMEA i povezanom dokumentacijom. Treba odrediti upravljanje revizijama analitičkih dokumenata, radnih listova i metode njihove pohrane;

Potreban opseg sudjelovanja u analizi stručnjaka za razvoj projekta:

Jasna indikacija ključnih faza u rasporedu projekta za pravovremenu analizu:

Metoda za dovršetak svih aktivnosti navedenih u procesu smanjenja za identificirane načine kvara koje je potrebno riješiti.

S planom se moraju složiti svi sudionici projekta i odobriti njegovo rukovodstvo. Konačni FMEA u završnoj fazi dizajna proizvoda ili njegovog proizvodnog procesa (proces FMEA) mora identificirati sve radnje zabilježene za uklanjanje ili smanjenje broja i ozbiljnosti identificiranih načina kvarova, te kako će se te radnje provesti.

5.2.2 Struktura sustava

5.2.2.1 Informacije o strukturi sustava

Podaci o strukturi sustava trebaju sadržavati sljedeće podatke:

a) opis elemenata i karakteristika sustava. radni parametri, funkcije;

b) opis logičkih veza među elementima;

c) opseg i prirodu suvišnosti;

d) položaj i značaj sustava unutar uređaja kao cjeline (ako postoji);

e) ulazi i izlazi sustava:

f) promjene u strukturi sustava za mjerenje pogonskih uvjeta.

Sve razine sustava zahtijevaju informacije o funkcijama, karakteristikama i parametrima. Razine sustava razmatraju se od dna do najviše razine, koristeći FMEA za ispitivanje načina kvarova koji utječu na svaku od funkcija sustava.

5.2.2.2 Definirati granice sustava za analizu

Granice sustava uključuju fizička i funkcionalna sučelja između sustava i njegove okoline, uključujući druge sustave s kojima je sustav koji se proučava u interakciji. Definicija granica sustava za analizu treba biti u skladu s granicama sustava utvrđenim za projektiranje i održavanje i treba se primjenjivati ​​na bilo koju razinu sustava. Sustavi i/ili komponente koje prelaze granice moraju biti jasno definirane i isključene.

Određivanje granica sustava više ovisi o njegovom dizajnu, namjeravanoj upotrebi, izvorima opskrbe ili komercijalnim kriterijima nego o optimalnim zahtjevima FMEA. Međutim, kad god je to moguće, razgraničenje treba uzeti u obzir zahtjeve za olakšavanje FMEA i njegove integracije s drugim srodnim studijama. Ovo je posebno važno.

1> Za više detalja o elementima programa pouzdanosti i planu pouzdanosti, pogledajte GOST R 51901.3.

GOST R 51901.12-2007

ako je sustav funkcionalno složen, s brojnim odnosima između objekata unutar i izvan njegovih granica. U takvim slučajevima, korisno je definirati granice istraživanja na temelju funkcija sustava, a ne hardvera i softvera. To će ograničiti broj ulaza i izlaza na druge sustave i može smanjiti broj i ozbiljnost kvarova sustava.

Mora se jasno utvrditi da su svi sustavi ili komponente izvan granica sustava koji se proučava uzeti u obzir i isključeni iz analize.

5.2.2.3 Razine analize

Važno je odrediti razinu sustava koja će se koristiti za analizu. Na primjer, sustav može doživjeti kvarove ili kvarove podsustava, zamjenjivih elemenata ili jedinstvenih komponenti (vidi sliku 1). Osnovna pravila za odabir razina sustava za analizu ovise o željenim rezultatima i dostupnosti potrebnih informacija. Korisno je koristiti se sljedećim osnovnim načelima:

a) najviša razina sustava odabire se na temelju koncepta dizajna i utvrđenih izlaznih zahtjeva:

b) najniža razina sustava na kojoj je analiza učinkovita. - ovo je razina koju karakterizira dostupnost dostupnih informacija za određivanje opsega njegovih funkcija. Odabir odgovarajuće razine sustava ovisi o prethodnom iskustvu. Za sustav temeljen na zrelom dizajnu s fiksnim i visokim razinama pouzdanosti, lakoće održavanja i sigurnosti, koristi se manje detaljna analiza. Detaljnija razrada i odgovarajuće niže razine sustava uvode se za novorazvijeni sustav ili sustav s nepoznatom poviješću pouzdanosti:

c) utvrđena ili pretpostavljena razina održavanja i popravka vrijedan je vodič u određivanju nižih razina sustava.

Prilikom provođenja FMEA, određivanje načina kvara, uzroka i učinaka ovisi o razini analize i kriterijima kvara sustava. Tijekom procesa analize, posljedice kvara identificiranog na nižoj razini mogu postati načini kvara za višu razinu sustava. Načini kvarova na nižoj razini sustava mogu uzrokovati kvarove na višoj razini sustava, i tako dalje.

Kada se sustav razloži na njegove elemente, posljedice jednog ili više uzroka kvara stvaraju način kvara, koji zauzvrat uzrokuje kvarove sastavnog dijela. Kvar komponente uzrokuje kvar modula, što zauzvrat uzrokuje kvar podsustava. Utjecaj uzroka kvara na jednoj razini sustava tako postaje uzrok utjecaja na višoj razini. Dato objašnjenje prikazano je na slici 1.

5.2.2.4 Prikaz strukture sustava

Simbolički prikaz strukture funkcioniranja sustava, posebno u obliku dijagrama, vrlo je koristan u analizi.

Potrebno je razviti jednostavne dijagrame koji odražavaju glavne funkcije sustava. U dijagramu, veze između blokova predstavljaju ulaze i izlaze za svaku funkciju. Priroda svake funkcije i svakog ulaza mora biti točno opisana. Za opis različitih faza rada sustava može biti potrebno nekoliko dijagrama.

8 Prema napretku dizajna sustava, može se razviti blok dijagram. koji predstavljaju stvarne komponente ili komponente. Ova ideja daje Dodatne informacije kako bi se točnije identificirali mogući načini kvarova i njihovi uzroci.

Dijagrami toka trebaju odražavati sve elemente, njihove odnose, redundancije i funkcionalne odnose među njima. Ovo osigurava sljedivost funkcionalnih kvarova sustava. Za opis alternativnih načina rada sustava može biti potrebno više blok dijagrama. Za svaki način rada mogu biti potrebni zasebni dijagrami. Svaki dijagram toka trebao bi sadržavati najmanje:

a) dekompozicija sustava na glavne podsustave, uključujući njihove funkcionalne odnose:

b) sve odgovarajuće označene ulaze i izlaze i identifikacijske brojeve svakog podsustava:

c) sve rezervacije, alarmi upozorenja i drugo tehničke karakteristike, koji štite sustav od kvarova.

5.2.2.5 Pokretanje, rad, upravljanje i održavanje

Mora se utvrditi status različitih načina rada sustava, kao i promjene u konfiguraciji ili položaju sustava i njegovih komponenti tijekom različitih faza rada. Minimalne zahtjeve za funkcioniranje sustava treba odrediti kako slijedi. tako da kriteriji

GOST R 51901.12-2007

kvarovi i/ili izvedba bili su jasni i razumljivi. Zahtjevi za dostupnost ili sigurnost trebaju biti uspostavljeni na temelju specificiranih minimalnih razina performansi potrebnih za rad i maksimalnih razina oštećenja koje dopuštaju prihvaćanje. Morate imati točne podatke:

a) trajanje svake funkcije koju obavlja sustav:

b) vremenski interval između periodičnih ispitivanja;

c) vrijeme potrebno za poduzimanje korektivnih radnji prije nego što nastupe ozbiljne posljedice na sustav;

d) o svim upotrijebljenim sredstvima. okolišni uvjeti i/ili uvjeti osoblja, uključujući sučelja i interakcije s operaterima;

e) o radnim procesima tijekom pokretanja, gašenja sustava i drugih prijelaza (popravaka);

f) o upravljanju tijekom operativnih faza:

e) preventivno i/ili korektivno održavanje;

h) postupke ispitivanja, ako postoje.

Utvrđeno je da je jedna od važnih upotreba FMEA pomoć u razvoju strategije održavanja. Informacije putem sredstava. oprema, rezervni dijelovi za održavanje također moraju biti poznati za preventivno i korektivno održavanje.

5.2.2.6 Okruženje sustava

Moraju se odrediti uvjeti okoline sustava, uključujući uvjete okoline koje stvaraju drugi obližnji sustavi. Sustav mora imati opisane svoje odnose. međuovisnosti ili odnosa s potpornim ili drugim sustavima i sučeljima te s osobljem.

U fazi projektiranja nisu poznati svi ti podaci i stoga se moraju koristiti aproksimacije i pretpostavke. Kako projekt napreduje, podaci za računovodstvo se povećavaju nove informacije ili promijenjene pretpostavke i aproksimacije, moraju se izvršiti izmjene FMEA. FMEA se često koristi za određivanje potrebnih uvjeta.

5.2.3 Definicija načina kvara

Uspješno funkcioniranje sustava ovisi o funkcioniranju kritičnih elemenata sustava. Za procjenu funkcioniranja sustava potrebno je identificirati njegove kritične elemente. Učinkovitost postupaka za identifikaciju oblika kvarova, njihovih uzroka i posljedica može se poboljšati pripremom popisa očekivanih načina kvara na temelju sljedećih podataka:

a) svrha sustava:

b) značajke elemenata sustava;

c) način rada sustava;

d) operativni zahtjevi;

e) vremenska ograničenja:

f) utjecaji okoliša:

e) radna opterećenja.

Primjer popisa uobičajenih načina kvara dan je u tablici 1.

Tablica 1 - Primjer uobičajenih načina kvara

Napomena - ovaj popis je samo primjer. Različiti popisi odgovaraju različitim vrstama sustava.

Zapravo, svaki način kvara može se klasificirati u jedan ili više ovih općih tipova. Međutim, ove uobičajeni tipovi kvarovi imaju preširok opseg analize. Posljedično, popis je potrebno proširiti kako bi se suzila skupina kvarova dodijeljenih općem tipu kvara koji se proučava. Zahtjevi za ulazne i izlazne upravljačke parametre, kao i mogući načini kvarova

GOST R 51901.12-2007

mora biti identificiran i opisan na blok dijagramu pouzdanosti objekta. Treba napomenuti da jedna vrsta kvara može imati nekoliko uzroka.

Važno je da procjena svih objekata unutar granica sustava na najnižoj razini kako bi se identificirali svi mogući načini kvara bude u skladu s ciljevima analize. Zatim se provode studije kako bi se utvrdili mogući kvarovi i posljedice kvarova na podsustave i funkcije sustava.

Dobavljači komponenti moraju identificirati moguće načine kvara za svoje proizvode. Obično se podaci o načinu kvara mogu dobiti iz sljedećih izvora:

a) za nove objekte mogu se koristiti podaci iz drugih objekata slične funkcije i strukture, kao i rezultati ispitivanja tih objekata s odgovarajućim opterećenjem;

b) Za nove instalacije, mogući načini kvarova i njihovi uzroci određuju se u skladu s projektnim ciljevima i detaljnom analizom funkcionalnosti instalacije. Ova metoda je poželjnija od one navedene u točki a), budući da se opterećenja i stvarni rad mogu razlikovati za slične objekte. Primjer takve situacije bila bi uporaba FMEA za obradu signala iz procesora različitog od istog procesora korištenog u sličnom projektu;

c) za artikle u uporabi mogu se koristiti podaci o održavanju i izvješćivanju o kvarovima;

d) potencijalni oblici kvara mogu se identificirati na temelju analize funkcionalnih i fizičkih parametara specifičnih za rad postrojenja.

Važno je da se načini kvarova ne propuste zbog nedostatka podataka i da se početne procjene poboljšaju na temelju rezultata ispitivanja i podataka o napretku projekta; zapisi o statusu takvih procjena moraju se održavati u skladu s FMEA.

Identifikacija oblika kvara i. Kada je potrebno, identificiranje projektnih korektivnih radnji, preventivnih radnji osiguranja kvalitete ili radnji održavanja proizvoda su od primarne važnosti. Važnije je identificirati i. Gdje je moguće, ublažite posljedice načina kvara projektiranim mjerama, a ne znajući vjerojatnost njihove pojave. Ako je teško odrediti prioritete, može biti potrebna analiza kritičnosti.

5.2.4 Uzroci kvarova

Moraju se identificirati i opisati najvjerojatniji uzroci svakog potencijalnog načina kvara. Budući da način kvara može imati više uzroka, najvjerojatniji nezavisni uzroci svakog načina kvara moraju se identificirati i opisati.

Identifikacija i opis uzroka kvara nije uvijek potreban za sve načine kvara identificirane u analizi. Identifikacija i opis uzroka kvarova i prijedlozi za njihovo otklanjanje trebaju se napraviti na temelju studije o posljedicama kvarova i njihovoj težini. Što su teže posljedice načina kvara, to se uzroci kvarova moraju točnije identificirati i opisati. U suprotnom, analitičar može potrošiti nepotreban napor identificirajući uzroke načina kvara koji nemaju nikakav ili vrlo mali utjecaj na rad sustava.

Uzroci kvarova mogu se utvrditi na temelju analize pogonskih kvarova ili kvarova tijekom testiranja. Ako je projekt nov i nema presedana, razlozi neuspjeha mogu se utvrditi stručnim metodama.

Nakon što se utvrde uzroci načina kvara, procjenjuju se preporučene radnje na temelju procjene njihove pojave i ozbiljnosti posljedica.

5.2.5 Posljedice kvara

5.2.5.1 Utvrđivanje posljedica kvara

Posljedica kvara rezultat je načina kvara u smislu rada, performansi ili statusa sustava (vidi definiciju 3.4). Posljedica kvara može biti uzrokovana jednim ili više oblika kvara jednog ili više objekata.

Posljedice svakog načina kvara na rad komponenti, funkciju ili status sustava moraju se identificirati, procijeniti i zabilježiti. Aktivnosti održavanja i ciljevi sustava također se moraju pregledati svaki put. kada je potrebno. Posljedice neuspjeha mogu utjecati na sljedeće i. u konačnici do najviše razine analize sustava. Stoga se na svakoj razini moraju procijeniti posljedice neuspjeha za sljedeću višu razinu.

5.2.5.2 Lokalne posljedice kvara

Izraz "lokalne posljedice" odnosi se na posljedice načina kvara za element sustava koji se razmatra. Posljedice svakog mogućeg kvara na izlazu objekta moraju biti opisane.

GOST R 51901.12-2007

činovi. Svrha utvrđivanja lokalnih posljedica je pružiti osnovu za procjenu postojećih alternativnih uvjeta ili razvoj preporučenih korektivnih radnji; u nekim slučajevima možda neće biti lokalnih posljedica osim samog kvara.

5.2.5.3 Posljedice kvara na razini sustava

Prilikom utvrđivanja posljedica za sustav u cjelini utvrđuju se i procjenjuju posljedice mogućeg kvara za najvišu razinu sustava temeljem analize na svim međurazinama. Posljedice više razine mogu proizaći iz višestrukih kvarova. Na primjer, kvar sigurnosnog uređaja dovodi do katastrofalnih posljedica za sustav u cjelini samo ako sigurnosni uređaj otkaže istovremeno s dopuštenim granicama glavne funkcije sustava za koju je sigurnosni uređaj namijenjen. Ove posljedice, koje proizlaze iz višestrukih kvarova, moraju biti naznačene u radnim listovima.

5.2.6 Metode otkrivanja kvarova

Za svaki način kvara, analitičar mora odrediti kako će kvar biti otkriven i sredstva koja će tehničar ili tehničar za održavanje koristiti za dijagnosticiranje kvara. Dijagnostika kvara može se provoditi tehničkim sredstvima, može se provoditi automatskim sredstvima predviđenim projektom (ugrađeno testiranje), kao i uvođenjem posebnog postupka nadzora prije početka rada sustava ili tijekom održavanja. Dijagnostika se može provesti kada se sustav pokrene dok je u radu ili u zadanim intervalima. U svakom slučaju, nakon dijagnosticiranja kvara, mora se ukloniti opasan način rada.

Moraju se analizirati i navesti načini kvarova koji nisu razmatrani i imaju identične manifestacije. Treba razmotriti potrebu za zasebnom dijagnostikom kvarova rezervnih elemenata tijekom rada sustava.

Za dizajn FMEA, otkrivanje greške ispituje koliko je vjerojatno, kada i gdje će se greška u dizajnu identificirati (putem analize, simulacije, testiranja, itd.). Za FMEA procesa, otkrivanje kvarova razmatra koliko je vjerojatno i gdje se mogu identificirati nedostaci i nedosljednosti procesa (na primjer, operater u statističkoj kontroli procesa, u procesu kontrole kvalitete ili u kasnijim fazama procesa).

5.2.7 Uvjeti za kompenzaciju kvara

Identificiranje svih značajki dizajna na danoj razini sustava ili drugih sigurnosnih mjera koje mogu spriječiti ili smanjiti posljedice načina kvara iznimno je važno. FMEA mora jasno pokazati pravi učinak ovih sigurnosnih mjera u uvjetima određenog načina kvara. Sigurnosne mjere koje sprječavaju kvar i moraju biti zabilježene u FMEA. uključuju sljedeće:

a) redundantne objekte koji omogućuju nastavak rada u slučaju kvara jednog ili više elemenata;

b) alternativna sredstva rada;

c) nadzorne ili alarmne uređaje;

d) sve druge metode i sredstva učinkovit rad ili ograničavanje štete.

Tijekom procesa projektiranja, funkcionalni elementi (hardver i softver) mogu se opetovano obnavljati ili rekonfigurirati, a njihove mogućnosti se mogu mijenjati. U svakoj fazi potrebno je potvrditi ili čak revidirati potrebu za analizom identificiranih oblika kvarova i primjenom FMEA.

5.2.8 Klasifikacija ozbiljnosti kvara

Ozbiljnost kvara je procjena važnosti utjecaja posljedica vrste kvara na rad objekta. Klasifikacija ozbiljnosti kvara ovisno o specifičnoj primjeni FMEA. dizajniran uzimajući u obzir nekoliko čimbenika:

Karakteristike sustava u skladu s mogućim kvarovima, karakteristikama korisnika ili okoline;

Funkcionalni parametri sustava ili procesa;

Svi zahtjevi kupca utvrđeni u ugovoru;

Pravni i sigurnosni zahtjevi;

Zahtjevi koji se odnose na jamstvene obveze.

Tablica 2 daje primjer kvalitativne klasifikacije težine posljedica pri provođenju jedne od vrsta FMEA.

GOST R 51901.12-2007

Tablica 2 - Ilustrativni primjer klasifikacije težine posljedica kvara

Broj klase ozbiljnosti kvara

Naziv klase gravitacije

Opis posljedica kvara za ljude ili okoliš

Katastrofalno

Ova vrsta kvara može rezultirati prestankom primarnih funkcija sustava i uzrokovati ozbiljnu štetu sustavu i okolišu i/ili smrt i ozbiljne ozljede osoba.

Kritično

8 način kvara može rezultirati prestankom primarnih funkcija sustava i uzrokovati značajnu štetu sustavu i okolišu, ali ne predstavlja ozbiljnu prijetnju životu ili zdravlju ljudi

Minimum

način kvara može narušiti performanse sustava bez primjetnog oštećenja sustava ili ugrožavanja života ili zdravlja ljudi

Beznačajno

vrsta kvara može utjecati na performanse funkcija sustava, ali ne uzrokuje štetu na sustavu i ne predstavlja opasnost za život i zdravlje ljudi

5.2.9 Učestalost ili vjerojatnost kvara

Učestalost ili vjerojatnost pojavljivanja svakog načina kvara mora se odrediti kako bi se procijenile posljedice ili kritičnost kvarova.

Kako bi se utvrdila vjerojatnost pojave kvara, uz objavljene informacije o stopama kvara. Vrlo je važno uzeti u obzir stvarne radne uvjete svake komponente (ekologija, mehanička i/ili električna opterećenja) čije karakteristike doprinose vjerojatnosti kvara. Ovo je neophodno jer su komponente stope neuspjeha... stoga intenzitet razmatranog načina sloma u većini slučajeva raste zajedno s porastom djelujućih opterećenja u skladu s potencijskim ili eksponencijalnim zakonom. Vjerojatnost pojave načina kvara za sustav može se procijeniti pomoću:

Podaci o ispitivanju životnog vijeka;

Dostupne baze podataka o stopama neuspjeha;

Podaci o operativnim kvarovima;

Podaci o kvarovima sličnih objekata ili komponenti slične klase.

Procjene vjerojatnosti kvara FMEA odnose se na određeno vremensko razdoblje. To je obično jamstveno razdoblje ili navedeni životni vijek predmeta ili proizvoda.

Primjena učestalosti i vjerojatnosti pojave kvara objašnjena je u nastavku u opisu analize kritičnosti.

5.2.10 Postupak analize

Dijagram toka prikazan na slici 2 prikazuje opći postupak analize.

5.3 Analiza načina kvarova, učinaka i kritičnosti (FMECA)

5.3.1 Svrha analize

Slovo S. uključeno je u kraticu FMEA. znači da analiza načina kvara također dovodi do analize kritičnosti. Određivanje kritičnosti uključuje korištenje kvalitativne mjere posljedica načina kvara. Kritičnost ima mnogo definicija i metoda mjerenja, od kojih većina ima slično značenje: utjecaj ili značaj načina kvara koji se mora eliminirati ili ublažiti njegove posljedice. Neke od ovih mjernih metoda objašnjene su u 5.3.2 i 5.3.4. Svrha analize kritičnosti je kvalitativno odrediti relativnu veličinu svake posljedice kvara. Vrijednosti ove veličine koriste se za određivanje prioriteta radnji za uklanjanje kvarova ili smanjenje njihovih posljedica na temelju kombinacije kritičnosti kvara i ozbiljnosti njihovih posljedica.

5.3.2 Rizik R i Risk Priority Value (RPN)

Jedna metoda za kvantificiranje kritičnosti je određivanje vrijednosti prioriteta rizika. Rizik se u ovom slučaju procjenjuje subjektivnom mjerom težine

n Vrijednost koja karakterizira težinu posljedica.

GOST R 51901.12-2007


Slika 2 - Dijagram toka analize

posljedice i vjerojatnost kvara koji se dogodi unutar određenog vremenskog razdoblja (koristi se za analizu). U nekim slučajevima gdje ova metoda nije primjenjiva, potrebno je pribjeći jednostavnijem obliku nekvantitativnog FMEA.

GOST R 51901.12-2007

8 Kao opću mjeru potencijalnog rizika, R&neke vrste FMECA koriste vrijednost

gdje je S vrijednost težine posljedica, odnosno stupanj utjecaja kvara na sustav ili korisnika (bezdimenzijska vrijednost);

P je vjerojatnost pojave kvara (bezdimenzionalna veličina). Ako je manji od 0,2. može se zamijeniti vrijednošću kritičnosti C, koja se koristi u nekim kvantitativnim FMEA metodama. opisano u 5.3.4 (procjena vjerojatnosti pojave posljedica kvara).

8 Neke primjene FMEA ili FMECA dodatno ističu razinu detekcije kvara za sustav kao cjelinu. U tim slučajevima, dodatna vrijednost detekcije kvara od 0 (također bezdimenzijska vrijednost) koristi se za formiranje vrijednosti prioriteta rizika RPN

gdje je O vjerojatnost pojave kvara za zadano ili utvrđeno vremensko razdoblje (ova se vrijednost može definirati kao rang, a ne stvarna vrijednost vjerojatnosti nastanka kvara);

D - karakterizira detekciju kvara i predstavlja procjenu šanse identificiranja i otklanjanja kvara prije nego što nastupe posljedice za sustav ili korisnika. D vrijednosti se obično rangiraju obrnuto u odnosu na vjerojatnost kvara ili težinu kvara. Što je viša vrijednost D, manja je vjerojatnost otkrivanja kvara. Niža vjerojatnost otkrivanja odgovara višoj vrijednosti RPN i višem prioritetu načina kvara.

RPN vrijednost prioriteta rizika može se koristiti za postavljanje prioriteta za smanjenje načina kvara. Uz vrijednost prioriteta rizika, da bi se donijela odluka o smanjenju načina kvara, uzima se u obzir ozbiljnost načina kvara, što implicira da s jednakim ili sličnim RPN vrijednostima, ovu odluku prvo treba primijeniti na načine kvara s višim vrijednostima ozbiljnosti kvara .

Ove vrijednosti mogu se numerički procijeniti pomoću kontinuirane ili diskretne ljestvice (konačan broj zadanih vrijednosti).

Načini kvarova se zatim rangiraju prema njihovom RPN-u. Visoki prioritet se dodjeljuje visokim RPN vrijednostima. U nekim slučajevima, implikacije za načine kvara s RPN-om. prekoračenje utvrđene granice su neprihvatljive, dok se u drugim slučajevima postavljaju visoke vrijednosti ozbiljnosti kvara bez obzira na RPN vrijednosti.

Različite vrste FMECA koriste različite ljestvice vrijednosti za S. O i D. na primjer od 1 do 4 ili 5. Neke vrste FMECA, poput onih koje se koriste u automobilskoj industriji za analizu dizajna i procesa proizvodnje, nazivaju se DFMEA i PFMEA. dodijelite ljestvicu od 1 do 10.

5.3.3 Odnos FMECA-e i analize rizika

Kombinacija kritičnosti i ozbiljnosti posljedica karakterizira rizik, koji se od uobičajeno korištenih pokazatelja rizika razlikuje po manjoj strogosti i zahtijeva manje napora za procjenu. Razlike ne leže samo u načinu na koji se predviđa ozbiljnost neuspjeha, već i u načinu na koji se opisuju interakcije između čimbenika koji doprinose uz pomoć konvencionalne FMECA procedure odozdo prema gore. Osim. FMECA obično dopušta relativno rangiranje doprinosa ukupnom riziku, dok se kanal rizika za sustav visokog rizika obično fokusira na prihvatljiv rizik. Međutim, za sustave niskog rizika i niske složenosti, FMECA može biti isplativija i prikladnija metoda. Svaki put. Kada provođenje FMECA otkrije vjerojatnost visokorizičnih posljedica, poželjno je koristiti probabilističku analizu rizika (PRA) umjesto FMECA.

Iz tog razloga, FMECAHe bi se trebao koristiti kao jedina metoda za odlučivanje o prihvatljivosti rizika specifičnih posljedica za sustav visokog rizika ili visoke složenosti, čak i ako se procjena učestalosti i ozbiljnosti posljedica temelji na vjerodostojnim podacima. To bi trebao biti zadatak probabilističke analize rizika, gdje se može uzeti u obzir više utjecajnih parametara (i njihove interakcije) (npr. vrijeme zadržavanja, vjerojatnost izbjegavanja, latentni kvarovi mehanizama za otkrivanje kvarova).

Sukladno FMEA, svaka identificirana posljedica kvara je dodijeljena odgovarajućem razredu težine. Stopa pojavljivanja događaja izračunava se iz podataka o kvarovima ili se procjenjuje za komponentu koja se testira. Učestalost pojavljivanja događaja pomnožena s danim radnim vremenom daje vrijednost kritičnosti, koja se zatim izravno primjenjuje na ljestvicu, odn. ako ljestvica predstavlja vjerojatnost događanja događaja, tu vjerojatnost događanja odredite prema

GOST R 51901.12-2007

stepe s ljestvicom. Klasa ozbiljnosti i klasa kritičnosti (ili vjerojatnosti pojave događaja) za svaku posljedicu zajedno čine vrijednost posljedice. Postoje dvije glavne metode za procjenu kritičnosti: matrica kritičnosti i RPN koncept prioriteta rizika.

5.3.4 Određivanje stope kvarova

Ako su poznate stope kvarova za načine kvarova sličnih objekata, određene za okolišne i radne uvjete slične onima prihvaćenim za sustav koji se proučava, ove stope događaja mogu se izravno koristiti u FMECA-i. Ako postoje stope kvarova (umjesto načina kvara) za uvjete koji nisu zahtijevani vanjski i radni uvjeti, mora se izračunati stopa kvara tih načina kvara. Obično se koristi sljedeći omjer:

>.i «H,aD.

gdje je >.j procjena stope kvara i-te vrste kvara (pretpostavlja se da je stopa kvara konstantna);

X,- je stopa kvara th komponente;

a, - je omjer broja i-tog oblika kvara prema ukupnom broju oblika kvara, tj. vjerojatnost da će objekt imati i-ti oblik kvara: p, - uvjetna vjerojatnost posljedice i-ti način kvara.

Glavni nedostatak ove metode je implicitna pretpostavka da da su stope kvarova konstantne i da su mnogi korišteni parametri izvedeni iz predviđanja ili pretpostavki. Ovo je posebno važno u slučaju kada ne postoje podaci o odgovarajućim stopama kvarova za komponente sustava, već postoji samo procijenjena vjerojatnost kvara. Postavi vrijeme rad s odgovarajućim opterećenjem.

Korištenjem pokazatelja koji uzimaju u obzir promjene u uvjetima okoliša, opterećenjima i održavanju, podaci o stopama kvarova dobiveni pod uvjetima različitim od onih koji se proučavaju mogu se ponovno izračunati.

Preporuke za odabir vrijednosti ovih pokazatelja mogu se pronaći u relevantnim publikacijama o pouzdanosti. Treba pažljivo provjeriti ispravnost i primjenjivost odabranih vrijednosti ovih parametara za konkretan sustav i uvjete njegovog rada.

U nekim slučajevima, kao npr kvantitativna metoda analiza, vrijednost kritičnosti načina kvara C (koja nije povezana s općom vrijednošću "kritičnosti", koja može imati različite vrijednosti) koristi se umjesto stope kvara i-tog načina kvara X;. Vrijednost kritičnosti povezana je s uvjetnom stopom kvara i radnim vremenom i može se koristiti za dobivanje realnije procjene rizika povezanog s određenim načinom kvara tijekom određenog vremena upotrebe proizvoda.

C i =X >«.P,V

gdje je^ vrijeme rada komponente tijekom cijelog navedenog vremena studija FMECA. za koje se procjenjuje vjerojatnost tj. vrijeme aktivnog rada) komponente.

Vrijednost kritičnosti za i-tu komponentu koja ima t oblika kvara određena je formulom

C, - ^Xj-a,pjf|.

Treba napomenuti da vrijednost kritičnosti nije povezana s kritičnošću kao takvom. To je samo vrijednost izračunata u nekim vrstama FMECA i predstavlja relativnu mjeru posljedica načina kvara i vjerojatnosti njegovog pojavljivanja. Ovdje je vrijednost kritičnosti mjera rizika, a ne mjera pojave kvara.

Vjerojatnost P, pojava kvara i-te vrste u vremenu ^ za rezultirajuću kritičnost:

R, - 1 - e s".

Ako su intenziteti kvarova i odgovarajuće vrijednosti kritičnosti mali, tada se s grubom aproksimacijom može reći da su za vjerojatnosti pojave manje od 0,2 (kritičnost je 0,223) vrijednosti kritičnosti i vjerojatnosti kvara vrlo Zatvoriti.

U slučaju promjenjivih stopa kvara ili stope kvara, potrebno je izračunati vjerojatnost pojave kvara, a ne kritičnost, koja se temelji na pretpostavci konstantne stope kvara.

GOST R 51901.12-2007

5.3.4.1 Matrica kritičnosti

Kritičnost se može prikazati u obliku matrice kritičnosti, kao što je prikazano na slici 3. Treba imati na umu da ne postoji univerzalne definicije kritično. Kritičnost mora odrediti analitičar, a prihvatiti voditelj programa ili projekta. Definicije se mogu značajno razlikovati za različite zadatke.

8 matrice kritičnosti prikazane na slici 3. pretpostavlja se da ozbiljnost posljedica raste s povećanjem njezine vrijednosti. U ovom slučaju IV odgovara najvećoj težini posljedica (smrt osobe i/ili gubitak funkcije sustava, ozljeda ljudi). Osim toga, pretpostavlja se da na y-osi vjerojatnost pojave oblika kvara raste odozdo prema gore.

Vjerojatno

kićenost kl

ItaMarv poopvdvpiy

Slika 3 - Matrica kritičnosti

Ako najveća vjerojatnost pojave ne prelazi vrijednost 0,2, tada su vjerojatnost pojave kvara i vrijednost kritičnosti približno jednake jedna drugoj. Često se pri sastavljanju matrice kritičnosti koristi sljedeća ljestvica:

Vrijednost kritičnosti 1 ili E. Gotovo nevjerojatan neuspjeh. vjerojatnost njegove pojave varira u intervalu: 0 £R^< 0.001;

Vrijednost kritičnosti 2 ili D. Rijedak kvar, vjerojatnost njegovog pojavljivanja varira u rasponu: 0,001 iR,< 0.01;

Vrijednost kritičnosti 3 ili C. mogući kvar, vjerojatnost njegovog pojavljivanja varira u rasponu: 0,01 £R,<0.1;

Vrijednost kritičnosti 4 ili B. vjerojatni kvar, vjerojatnost njegovog pojavljivanja varira u rasponu: 0,1 iR,< 0.2;

Vrijednost kritičnosti 5 ili A. Česti kvar, vjerojatnost njegovog pojavljivanja varira u rasponu: 0,2&P,< 1.

Slika 3 je samo za primjer. Druge metode mogu koristiti različite oznake i definicije za kritičnost i ozbiljnost.

8 primjer prikazan na slici 3. način kvara 1 ima veću vjerojatnost pojavljivanja od načina kvara 2, koji ima veću težinu posljedica. Riješenje. Koji način kvara ima veći prioritet ovisi o vrsti ljestvice, klasama ozbiljnosti i učestalosti te korištenim načelima rangiranja. Iako bi za linearnu ljestvicu način kvara 1 (kao i obično u matrici kritičnosti) trebao imati veću kritičnost (ili vjerojatnost pojavljivanja) od načina kvara 2, mogu postojati situacije u kojima ozbiljnost posljedica ima apsolutni prioritet nad učestalošću. U ovom slučaju, način kvara 2 je kritičniji način kvara. Drugi očigledan zaključak je ovaj. da se samo načini kvarova koji pripadaju jednoj razini sustava mogu razumno usporediti prema matrici kritičnosti, budući da načini kvarova sustava niske složenosti na nižoj razini obično imaju nižu frekvenciju.

Kao što je gore prikazano, matrica kritičnosti (vidi sliku 3) može se koristiti i kvalitativno i kvantitativno.

5.3.5 Procjena prihvatljivosti rizika

Ako je traženi rezultat analize matrica kritičnosti, može se sastaviti dijagram distribucije težine posljedica i učestalosti pojavljivanja događaja. Prihvatljivost rizika određuje se subjektivno ili se rukovodi stručnim i financijskim odlukama ovisno o tome

GOST R 51901.12-2007

ovisno o vrsti proizvodnje. Tablica 8 Tablica 3 prikazuje neke primjere prihvatljivih klasa rizika i modificiranu matricu kritičnosti.

Tablica 3 - Matrica rizika/ozbiljnosti

Postotak neuspjeha

Razine ozbiljnosti

Beznačajno

Minimum

Kritično

Katastrofalno

1 Praktično

Minor

Minor

Tolerantan

Tolerantan

nevjerojatan neuspjeh

posljedice

posljedice

posljedice

posljedice

2 Rijedak kvar

Minor

Tolerantan

Neželjena

Neželjena

posljedice

posljedice

posljedice

posljedice

3 moguće od-

Tolerantan

Neželjena

Neželjena

Neprihvatljivo

posljedice

posljedice

posljedice

posljedice

4 Vjerojatno od-

Tolerantan

Neželjena

Neprihvatljivo

Neprihvatljivo

posljedice

posljedice

posljedice

posljedice

S Česti kvarovi

Neželjena

Neprihvatljivo

Neprihvatljivo

Neprihvatljivo

posljedice

posljedice

posljedice

posljedice

5.3.6 Vrste FMECA i ljestvice rangiranja

Vrste FMECA. opisani u 5.3.2 i široko korišteni u automobilskoj industriji, obično se koriste za analizu dizajna proizvoda, kao i za analizu procesa proizvodnje tog proizvoda.

Metodologija analize podudara se s onima opisanima u općem obrascu FMEA/FMECA. uz definicije u tri tablice za vrijednosti ozbiljnosti S. izgled O i otkrivanje D.

5.3.6.1 Alternativna definicija ozbiljnosti

Tablica 4 daje primjer rangiranja ozbiljnosti koji se obično koristi u automobilskoj industriji.

Tablica 4 - Ozbiljnost posljedica načina kvara

Ozbiljnost posljedica

Kriterij

Odsutan

Bez posljedica

Vrlo minoran

Završna obrada (buka) objekta ne zadovoljava uvjete. Grešku primjećuju zahtjevni kupci (manje od 25%)

Minor

Završna obrada (buka) objekta ne zadovoljava uvjete. Kvar primjećuje 50% kupaca

Vrlo nisko

Završna obrada (buka) objekta ne zadovoljava uvjete. Kvar primjećuje većina kupaca (više od 75%)

Vozilo radi, ali sustav udobnosti/pogodnosti radi na oslabljenoj razini i neučinkovit je. Klijent doživljava neko nezadovoljstvo

Umjereno

Vozilo/komponenta radi, ali sustav udobnosti/pogodnosti ne radi. Klijent doživljava nelagodu

Vozilo/sklop je u funkciji, ali na smanjenoj razini učinkovitosti. Klijent je jako nezadovoljan

Vrlo visoko

Vozilo/jedinica neispravno (gubitak primarne funkcije)

Opasno s upozorenjem na opasnost

Vrlo visoka razina ozbiljnosti gdje mogući način kvara utječe na radnu sigurnost vozilo i/ili uzrokuje nepoštivanje obveznih sigurnosnih zahtjeva s upozorenjem na opasnost

Opasno bez upozorenja na opasnost

Vrlo visoka razina ozbiljnosti gdje mogući način kvara utječe na siguran rad vozila i/ili uzrokuje neusklađenost s obveznim zahtjevima bez upozorenja na opasnost

Napomena - Tablica preuzeta iz SAE L 739 |3].

GOST R 51901.12-2007

Za svaki način kvara dodjeljuje se stupanj ozbiljnosti na temelju utjecaja posljedica kvara na sustav kao cjelinu, njegovu sigurnost, usklađenost sa zahtjevima, ciljevima i ograničenjima te vrstu vozila kao sustava. Stupanj ozbiljnosti naveden je na listu FMECA. Definicija ranga ozbiljnosti dana u tablici 4 točna je za vrijednosti ozbiljnosti bi iznad. Treba ga koristiti u gornjoj formulaciji. Određivanje stupnja ozbiljnosti od 3 do 5 može biti subjektivno i ovisi o karakteristikama zadatka.

5.3.6.2 Karakteristike pojave kvara

Tablica 8 (također prilagođena iz FMECA, koja se koristi u automobilskoj industriji) daje primjere mjera kvalitete. karakteriziraju pojavu kvara, što se može koristiti u konceptu RPN.

Tablica 5 - Stope kvarova prema učestalosti i vjerojatnosti pojavljivanja

Karakteristike Ida odbijajuće generacije

Postotak neuspjeha

Vjerojatnost

Vrlo nisko - kvar je malo vjerojatan

< 0.010 на 1000 транспортных средсте/объектоа

Nizak - relativno malo kvarova

0,1 na 1000 vozila/objekata

0,5 na 1000 vozila/objekata

Umjereno - neuspjesi

MOGUĆE

1 na 1000 vozila/objekata

2 na 1000 vozila/objekata

5 ne 1000 vozila/objekata

Visoka - prisutnost dobrovoljnih neuspjeha

10 na 1000 vozila/objekata

20 na 1000 vozila/objekata

Vrlo visoko - neuspjeh je gotovo neizbježan

50 na 1000 vozila/objekata

> 100 na 1000 vozila/objekata

Napomena - Vidi AIAG (4).

8 u tablici 5, pod "učestalošću" se podrazumijeva omjer broja povoljnih slučajeva prema svim mogućim slučajevima događaja koji se razmatra tijekom provedbe strateške zadaće ili životnog vijeka. Na primjer, način kvara s vrijednostima od 0 do 9 može rezultirati kvarom jednog od tri sustava tijekom razdoblja zadatka. Ovdje je određivanje vjerojatnosti pojave kvara povezano s vremenskim razdobljem koje se proučava. Preporuča se navesti ovo vremensko razdoblje u zaglavlju FMEA tablice.

Najbolje prakse mogu se primijeniti kada se vjerojatnost pojave izračunava za komponente i njihove načine kvara na temelju odgovarajućih stopa kvarova za očekivana opterećenja (vanjski radni uvjeti). Ako potrebne informacije nije dostupan, može se dodijeliti procjena. ali ujedno i specijalisti koji izvode FMEA. treba imati na umu da je vrijednost pojave kvarova broj kvarova na 1000 vozila tijekom određenog vremenskog intervala (jamstveno razdoblje, radni vijek vozila itd.). Dakle, to je izračunata ili procijenjena vjerojatnost pojave kvara tijekom vremenskog razdoblja koje se proučava. 8 Za razliku od ljestvice težine posljedica, ljestvica pojave kvarova nije linearna i nije logaritamska. Stoga se mora uzeti u obzir da je odgovarajuća RPN vrijednost nakon izračuna procjena također nelinearna. Mora se koristiti s velikim oprezom.

5.3.6.3 Rangiranje vjerojatnosti otkrivanja kvara

Koncept RPN predviđa procjenu vjerojatnosti detekcije kvara, odnosno vjerojatnosti da će uz pomoć opreme i postupaka provjere predviđenih projektom moguće vrste kvarova biti otkrivene u vremenu dovoljnom da se spriječe kvarovi na razini sustava u cjelini. Za aplikacije procesnog FMEA (PFMEA), vjerojatnost je da niz aktivnosti upravljanja procesom ima sposobnost otkriti i izolirati kvar prije nego što on utječe na nizvodne procese ili gotove proizvode.

Konkretno, za proizvode koji se mogu koristiti u nekoliko drugih sustava i aplikacija, vjerojatnost otkrivanja može biti teško procijeniti.

GOST R 51901.12-2007

Tablica 6 prikazuje jednu od dijagnostičkih metoda koja se koristi u automobilskoj industriji.

Tablica b - Kriteriji za ocjenu otkrivanja načina kvara

Karakteristično

otkrivanje

Kriterij - sposobnost detekcije vrste kvara na temelju pruženih operacija

yaoitrolya

Praktički

sto posto

Dizajnirane kontrole će gotovo uvijek otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i sljedeći način kvara.

Vrlo dobro

Postoji vrlo velika vjerojatnost da će projektne kontrole otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni način kvara.

velika vjerojatnost da će projektne kontrole otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni način kvara

Umjereno dobro

Umjereno velika vjerojatnost da će projektne kontrole otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni način kvara

Umjereno

Umjerena vjerojatnost da će projektne kontrole otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni način kvara

Mala je vjerojatnost da će projektne kontrole otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni način kvara

Vrlo slaba

Vrlo mala vjerojatnost da će nadzor dizajna otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni način kvara

Malo je vjerojatno da će projektne kontrole otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni način kvara.

Jako loše

Gotovo je nezamislivo da će projektirane kontrole otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni način kvara.

Praktički

nemoguće

Dizajnirane kontrole ne mogu otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni način kvara ili kontrola nisu osigurani

5.3.6.4 Procjena rizika

Gore opisana intuitivna metoda trebala bi biti popraćena prioritetnim rangiranjem radnji usmjerenih na osiguranje najviše razine sigurnosti za kupca (potrošač, klijent). Na primjer, način kvara s visokom vrijednošću ozbiljnosti, niskom stopom pojavljivanja i vrlo visokom vrijednošću detekcije (npr. 10,3 i 2) može imati puno niži RPN (u ovom slučaju 60) nego način kvara s prosječnim vrijednostima svih ovih vrijednosti (npr. 5 u svakom slučaju), i. odnosno. RPN - 125. Stoga se često koriste dodatni postupci kako bi se osiguralo da načini kvarova s ​​visokom ocjenom ozbiljnosti (npr. 9 ili 10) imaju prioritet i da se prvo poduzmu korektivne radnje. U ovom slučaju odluka bi se također trebala voditi prema stupnju ozbiljnosti, a ne samo prema RPN-u. U svim slučajevima, stupanj ozbiljnosti zajedno s RPN-om mora se uzeti u obzir kako bi se donijela informiranija odluka.

Vrijednosti prioriteta rizika određuju se i drugim FMEA metodama, posebice kvalitativnim metodama.

RPN vrijednosti. izračunati prema gornjim tablicama često se koriste za usmjeravanje smanjenja načina kvara. U ovom slučaju treba uzeti u obzir upozorenja 5.3.2.

RPN ima sljedeće nedostatke:

Praznine u rasponima vrijednosti: 88% raspona je prazno, koristi se samo 120 od 1000 vrijednosti:

RPN dvosmislenost: višestruke kombinacije različitih vrijednosti parametara rezultiraju istim RPN vrijednostima:

Osjetljivost na male promjene: mala odstupanja jednog parametra imaju veliki utjecaj na rezultat ako drugi parametri imaju velike vrijednosti (na primjer, 9 9 3 = 243 i 9 9 - 4 s 324. dok 3 4 3 = 36 i 3 4 - 4 = 48):

Neadekvatna ljestvica: tablica pojavljivanja kvarova je nelinearna (na primjer, omjer između dva uzastopna ranga može biti i 2,5 i 2):

Neadekvatno skaliranje RPN-a: Razlika u RPN vrijednostima može se činiti malom iako je zapravo prilično značajna. Na primjer, vrijednosti S = 6. 0*4, 0 = 2 daju RPN - 48. a vrijednosti S = 6, O = 5 i O = 2 daju RPN - 60. Druga RPN vrijednost nije dvostruko veći, ali

GOST R 51901.12-2007

dok je zapravo za 0 = 5 vjerojatnost kvara dvostruko veća nego za 0 = 4. Stoga se sirove vrijednosti za RPN ne bi trebale uspoređivati ​​linearno;

Pogrešni zaključci temeljeni na usporedbama RPN. jer su ljestvice redne a ne relativne.

RPN analiza zahtijeva brigu i pažnju. Ispravna primjena metode zahtijeva analizu ozbiljnosti, pojave i vrijednosti detekcije prije donošenja zaključka i provedbe korektivnih mjera.

5.4 Izvješće o analizi

5.4.1 Opseg i sadržaj izvješća

FMEA izvješće može se izraditi kao dio većeg izvješća o studiji ili može biti samostalan dokument. U svakom slučaju, izvješće treba sadržavati pregled i detaljne zapise o provedenim istraživanjima, kao i dijagrame i funkcionalne dijagrame strukture sustava. Izvješće također treba sadržavati popis shema (s njihovim statusom) na kojima se temelji FMEA.

5.4.2 Rezultati analize utjecaja

Treba pripremiti popis posljedica kvarova za određeni sustav koji ispituje FMEA. Tablica 7 prikazuje tipičan niz posljedica kvarova za elektropokretač i električni krug motora vozila.

Tablica 7 - Primjer posljedica kvarova za starter automobila

Napomena 1 - Ovaj popis je samo primjer. Svaki analizirani sustav ili podsustav imat će vlastiti niz posljedica kvara.

Izvješće o učinku kvara može biti potrebno kako bi se utvrdila vjerojatnost kvarova sustava. nastalih kao posljedica navedenih posljedica kvarova, te određivanje prioriteta korektivnih i preventivnih radnji. Izvješće o posljedicama kvara trebalo bi se temeljiti na popisu posljedica kvara sustava kao cjeline i trebalo bi sadržavati detalje o načinima kvara koji utječu na svaku posljedicu kvara. Vjerojatnost nastanka svake vrste kvara izračunava se za određeno vrijeme rada objekta, kao i za očekivane parametre korištenja i opterećenja. Tablica 8 prikazuje primjer pregleda posljedica kvarova.

Tablica B - Primjer vjerojatnosti posljedica kvarova

Napomena 2 - Takva se tablica može konstruirati za različita kvalitativna i kvantitativna rangiranja objekta ili sustava.

GOST R 51901.12-2007

Izvješće treba sadržavati i kratak opis metode analize. na kojem je provedeno, korištenim pretpostavkama i osnovnim pravilima. Osim toga, trebao bi sadržavati sljedeće popise:

a) načini kvarova koji dovode do ozbiljnih posljedica:

c) promjene dizajna koje su napravljene kao rezultat FMEA:

d) posljedice koje se otklanjaju kao rezultat ukupnih promjena projekta.

6 Ostale studije

6.1 Kvar zajedničkog uzroka

Za analizu pouzdanosti nije dovoljno uzeti u obzir samo slučajne i neovisne kvarove, budući da se kvarovi iz zajedničkog uzroka mogu pojaviti. Na primjer, uzrok kvara ili kvara sustava može biti istovremeni kvar nekoliko komponenti sustava. To može biti posljedica pogreške u dizajnu (neopravdano ograničavanje dopuštenih vrijednosti komponenti), utjecaja okoliša (munje) ili ljudske pogreške.

Prisutnost kvara zajedničkog uzroka (CCF) proturječi pretpostavci o neovisnosti načina kvara koje razmatra FMEA. Prisutnost CCF-a podrazumijeva mogućnost da se više od jednog kvara dogodi istovremeno ili u dovoljno kratkom vremenskom razdoblju i odgovarajuću pojavu posljedica istodobnih kvarova.

Tipično, CCF izvori mogu biti:

Dizajn (razvoj softvera, standardizacija);

Proizvodnja (nedostaci serija komponenti);

Okolina (električna buka, ciklička temperatura, vibracije);

Ljudski faktor (neispravan rad ili neispravne radnje održavanja).

FMEA stoga mora razmotriti moguće izvore CCF-a kada analizira sustav u kojem se koristi redundancija, ili veliki broj sredstva za ublažavanje posljedica kvara.

CCF je rezultat događaja koji, zbog logičkih ovisnosti, uzrokuje istovremeno stanje kvara u dvije ili više komponenti (uključujući ovisne kvarove uzrokovane posljedicama neovisnog kvara). Kvarovi iz zajedničkog uzroka mogu se pojaviti u identičnim komponentama s istim načinima kvarova i slabe točke za različite opcije montaže sustava i mogu biti suvišni.

Mogućnosti FMEA za analizu CCF vrlo su ograničene. Međutim, FMEA je postupak za ispitivanje svakog načina kvara i s njim povezanih uzroka uzastopno, i identificiranje svih periodičnih testova, preventivnog održavanja itd. Ova metoda omogućuje istraživanje svih uzroka koji mogu uzrokovati CCF.

Korisno je koristiti kombinaciju nekoliko metoda za sprječavanje ili ublažavanje učinaka CCF-a (modeliranje sustava, fizička analiza komponenti), uključujući: Funkcionalnu raznolikost, gdje postoje suvišne grane ili dijelovi sustava koji obavljaju istu funkciju. nisu identični i imaju različite vrste kvarova; fizičko odvajanje kako bi se uklonili okolišni ili elektromagnetski utjecaji koji uzrokuju CCF. itd. Tipično, FMEA predviđa ispitivanje preventivnih mjera CCF-a. Međutim, te bi mjere trebale biti opisane u stupcu komentara na radnom listu kako bi se pomoglo u razumijevanju FMEA u cjelini.

6.2 Ljudski čimbenici

Potrebni su posebni dizajni kako bi se spriječile ili smanjile neke ljudske pogreške. Ove mjere uključuju osiguravanje mehaničkog zaključavanja željezničkog signala i lozinke za korištenje računala ili dohvaćanje podataka. Ako takvi uvjeti postoje u sustavu. posljedice kvara ovisit će o vrsti greške. Neke vrste ljudskih pogrešaka moraju se istražiti pomoću stabla grešaka sustava kako bi se provjerila učinkovitost opreme. Čak je i djelomično navođenje ovih načina kvarova korisno u identificiranju nedostataka dizajna i procedura. Identificiranje svih vrsta ljudskih pogrešaka vjerojatno je nemoguće.

Mnogi kvarovi CCF-a temelje se na ljudskoj pogrešci. Na primjer, nepravilno održavanje identičnih objekata može eliminirati redundanciju. Kako bi se to izbjeglo, često se koriste neidentični backup elementi.

GOST R 51901.12-2007

6.3 Softverske pogreške

FMEA. koje se provode za hardver složenog sustava mogu imati implikacije na softver sustava. Stoga odluke o posljedicama, kritičnosti i uvjetnim vjerojatnostima koje proizlaze iz FMEA mogu ovisiti o elementima softvera i njihovim karakteristikama. slijed i vrijeme rada. U ovom slučaju, odnosi između hardvera i softvera moraju biti jasno identificirani, budući da naknadna promjena ili poboljšanje softvera može promijeniti procjene FMEAH-a izvedene iz toga. Odobrenje softvera i njegovih promjena može biti uvjet za reviziju FMEA i povezanih procjena, na primjer, logika softvera može se promijeniti kako bi se poboljšala sigurnost nauštrb pogodnosti servisiranja.

Kvarovi zbog softverskih pogrešaka ili nedosljednosti imat će posljedice čije se implikacije moraju utvrditi u dizajnu softvera i hardvera. Identifikacija takvih pogrešaka ili nedosljednosti i analiza njihovih posljedica moguća je samo u ograničenoj mjeri. Moraju se procijeniti posljedice mogućih softverskih pogrešaka na povezanom hardveru. Preporuke za ublažavanje takvih pogrešaka za softver i hardver često su rezultat analize.

6.4 FMEA i posljedice kvarova sustava

FMEA sustava može se izvesti neovisno o njegovoj specifičnoj primjeni i zatim se može prilagoditi značajkama dizajna sustava. To se odnosi na male skupove koji se mogu smatrati komponentama za sebe (npr. elektroničko pojačalo, elektromotor, mehanički ventil).

Međutim, tipičnije je razviti FMEA za određeni projekt sa specifičnim posljedicama kvarova sustava. Potrebno je klasificirati posljedice kvarova sustava, na primjer: kvar osigurača, kvar koji se može popraviti, kvar koji se ne može popraviti, oštećenje zadatka, kvar zadatka, posljedice za pojedince, grupe ili društvo u cjelini.

Sposobnost FMEA da objasni najudaljenije posljedice kvara sustava ovisi o dizajnu sustava i odnosu FMEA s drugim oblicima analize kao što su stabla kvarova, Markovljeva analiza, Petrijeve mreže itd.

7 Prijave

7.1 Korištenje FMEA/FMECA

FMEA je metoda koja je prvenstveno prikladna za proučavanje kvarova materijala i opreme i može se primijeniti na različite vrste sustava (električni, mehanički, hidraulički, itd.) i njihove kombinacije za dijelove opreme, sustav ili projekt kao cijeli.

FMEA bi trebala uključivati ​​ispitivanje softvera i ljudskih radnji ako utječu na pouzdanost sustava. FMEA može biti studija procesa (medicinskih, laboratorijskih, proizvodnih, obrazovnih itd.). U ovom slučaju obično se naziva proces FMEA ili PFMEA. Prilikom izvođenja FMEA procesa, uvijek uzmite u obzir ciljeve i ciljeve procesa, a zatim ispitajte svaki korak procesa radi eventualnih negativnih ishoda za druge korake procesa ili postizanje ciljeva procesa.

7.1.1 Primjena unutar projekta

Korisnik mora odrediti kako i u koje svrhe se koristi FMEA. FMEA se može koristiti samostalno ili služiti kao dopuna i podrška drugim metodama analize pouzdanosti. FMEA zahtjevi proizlaze iz potrebe za razumijevanjem ponašanja hardvera i njegovih implikacija na rad sustava ili opreme. FMEA zahtjevi mogu značajno varirati ovisno o specifičnostima projekta.

FMEA podržava koncept analize dizajna i trebao bi se primijeniti što je ranije moguće u dizajnu podsustava i cjelokupnog sustava. FMEA je primjenjiv na sve razine sustava, ali je prikladniji za niske razine koje karakterizira veliki broj objekata i/ili funkcionalna složenost. Važna je posebna obuka za osoblje koje provodi FMEA. Neophodna je bliska suradnja između inženjera i dizajnera sustava. FMEA bi se trebao ažurirati kako projekt napreduje i dizajn se mijenja. Na kraju faze projektiranja, FMEA se koristi za provjeru dizajna i demonstraciju da projektirani sustav zadovoljava specificirane zahtjeve korisnika, standarde, smjernice i regulatorne zahtjeve.

GOST R 51901.12-2007

Podaci dobiveni od FMEA. utvrđuje prioritete za statistički ured proces proizvodnje, selektivnu inspekciju i ulaznu inspekciju tijekom proizvodnje i instalacije, kao i za ispitivanja kvalifikacije, prihvaćanja, prihvaćanja i puštanja u pogon. FMEA je izvor informacija za postupke dijagnostike i održavanja u izradi odgovarajućih priručnika.

Prilikom odabira dubine i metoda primjene FMEA na objekt ili projekt, važno je uzeti u obzir krugove za koje su potrebni rezultati FMEA. dosljednost u vremenskom određivanju s drugim aktivnostima i uspostavljanje potrebnog stupnja kompetentnosti i kontrole neželjenih oblika kvarova i posljedica. To dovodi do visokokvalitetnog FMEA planiranja na navedenim razinama (sustav, podsustav, komponenta, objekt iterativnog dizajna i razvojni proces).

Kako bi se osigurala učinkovitost FMEA, njegovo mjesto u programu pouzdanosti mora biti jasno utvrđeno, kao i vrijeme, rad i drugi resursi. Od vitalne je važnosti da se FMEA ne skraćuje kako bi se uštedjelo vrijeme i novac. Ako su vrijeme i novac ograničeni. FMEA bi se trebao usredotočiti na one dijelove dizajna koji su novi ili koriste nove tehnike. Iz ekonomskih razloga, FMEA se može usredotočiti na područja koja su druge metode analize identificirala kao kritična.

7.1.2 Primjena na procese

Za izvođenje PFMEA potrebno vam je sljedeće:

a) jasno definiranje svrhe procesa. Ako je proces složen, svrha procesa može biti u sukobu zajednički cilj ili ciljevi povezani s proizvodom procesa, proizvodom niza uzastopnih procesa ili faza, proizvodom jedne faze procesa, kao i odgovarajući privatni ciljevi:

b) razumijevanje pojedinačnih koraka procesa;

c) razumijevanje potencijalnih slabosti specifičnih za svaki korak procesa:

d) razumijevanje posljedica svakog pojedinačnog nedostatka (potencijalnog kvara) na proizvod procesa;

e) razumijevanje potencijalnih uzroka svakog od nedostataka ili potencijalnih kvarova i nesukladnosti procesa.

Ako je proces povezan s više od jedne vrste proizvoda, tada se njegova analiza može provesti za pojedinačne vrste proizvoda kao PFMEA. Analiza procesa također se može provesti prema njegovim koracima i potencijalnim nepovoljnim ishodima, koji dovode do generaliziranog PFMEA-a bez obzira na specifične vrste proizvoda.

7.2 Prednosti FMEA

Neke od značajki aplikacije i prednosti FMEA navedene su u nastavku:

a) izbjegavanje skupih modifikacija zbog ranog prepoznavanja nedostataka u dizajnu;

b) identifikaciju kvarova koji, kada se javljaju sami ili u kombinaciji, imaju neprihvatljive ili značajne posljedice, i identifikaciju načina kvarova koji mogu imati značajne posljedice za očekivanu ili zahtijevanu funkciju.

NAPOMENA 1 Takve posljedice mogu uključivati ​​ovisne kvarove.

c) definicija potrebne metode povećanje pouzdanosti dizajna (redundancija, optimalna radna opterećenja, tolerancija grešaka, odabir komponenti, ponovno sortiranje, itd.);

d) pružanje logičkog modela za procjenu vjerojatnosti ili intenziteta pojave abnormalnih uvjeta rada sustava u pripremi za analizu kritičnosti:

e) utvrđivanje problematičnih područja sigurnosti i odgovornosti za kvalitetu proizvoda ili njihovu neusklađenost s obveznim zahtjevima.

Napomena 2 - Za sigurnost je često potrebno neovisno istraživanje, ali preklapanje je neizbježno i stoga je suradnja u procesu istraživanja vrlo poželjna:

f) razvoj programa testiranja za otkrivanje mogućih načina kvara:

e) koncentracija na ključna pitanja upravljanja kvalitetom, analiza kontrolnih procesa i

proizvodnja proizvoda:

h) pomoć u definiranju cjelokupne strategije i rasporeda preventivnog održavanja;

i) pomoć i podrška u definiranju kriterija ispitivanja, planova ispitivanja i dijagnostičkih postupaka (usporedni testovi, testovi pouzdanosti);

GOST R 51901.12-2007

j) redoslijed podrške za uklanjanje grešaka u dizajnu i planiranje podrške za alternativne načine rada i rekonfiguracije;

k) razumijevanje dizajnera parametara koji utječu na pouzdanost sustava;

l) izrada konačnog dokumenta koji sadrži dokaze o poduzetim radnjama kako bi se osiguralo da su rezultati projektiranja u skladu sa zahtjevima tehničkih specifikacija za održavanje. Ovo je posebno važno u slučaju odgovornosti za proizvod.

7.3 Ograničenja i nedostaci FMEA

FMEA je izuzetno učinkovit kada se koristi za analizu elemenata koji uzrokuju kvar cijelog sustava ili poremećaj primarne funkcije sustava. Međutim, FMEA može biti težak i zamoran za složene sustave koji imaju mnogo funkcija i sastoje se od različitih skupova komponenti. Te se složenosti povećavaju kada postoji više načina rada, kao i više politika održavanja i popravaka.

FMEA može biti dugotrajan i neučinkovit proces ako se ne primjenjuje pažljivo. FMEA studije. moraju se utvrditi čiji se rezultati namjeravaju koristiti u budućnosti. Provođenje FMEA ne bi trebalo biti uključeno u zahtjeve za prethodnu analizu.

Komplikacije, nesporazumi i pogreške mogu se pojaviti kada FMEA studije pokušavaju pokriti više razina u hijerarhijskoj strukturi sustava ako je suvišan.

Odnosi između pojedinaca ili grupa načina kvarova ili uzroka načina kvarova ne mogu se učinkovito prikazati u FMEA. budući da je glavna pretpostavka za ovu analizu neovisnost načina kvara. Ovaj nedostatak postaje još izraženiji zbog softversko-hardverskih interakcija gdje pretpostavka neovisnosti nije podržana. Gore navedeno vrijedi za ljudsku interakciju s hardverom i modele te interakcije. Pretpostavka o neovisnosti kvarova ne dopušta nam da obratimo dužnu pozornost na oblike kvarova koji, ako se pojave zajedno, mogu imati značajne posljedice, dok svaki od njih pojedinačno ima malu vjerojatnost nastanka. Lakše je proučavati odnose između elemenata sustava korištenjem metode RTA stabla grešaka (GOSTR 51901.5) za analizu.

PTA je poželjan za FMEA aplikacije. budući da je ograničen na veze između samo dvije razine hijerarhijske strukture, na primjer, identificiranje načina kvara objekata i određivanje njihovih posljedica za sustav kao cjelinu. Te posljedice zatim postaju načini kvara na sljedećoj razini, na primjer za modul itd. Međutim, postoji iskustvo u uspješnom izvođenju višerazinskih FMEA.

Dodatno, nedostatak FMEA je njegova nemogućnost procjene ukupne pouzdanosti sustava i time procjene u kojoj se mjeri njegov dizajn ili promjene mogu poboljšati.

7.4 Odnos s drugim metodama

FMEA (ili PMEA) može se primijeniti neovisno. Kao sustavna induktivna metoda analize, FMEA se najčešće koristi kao dopuna drugim metodama, posebice deduktivnim, poput PTA. U fazi projektiranja često je teško odlučiti koju metodu (induktivnu ili deduktivnu) preferirati, budući da se obje koriste pri izvođenju analize. Ako se identificiraju razine rizika za proizvodnu opremu i sustave, preferira se deduktivna metoda, ali FMEA je još uvijek koristan alat za projektiranje. Međutim, treba ga koristiti uz druge metode. To je osobito istinito kada se moraju pronaći rješenja u situacijama s višestrukim kvarovima i nizom posljedica. Metoda koja se u početku koristi trebala bi ovisiti o programu projekta.

U ranim fazama projektiranja, kada su poznate samo funkcije, cjelokupna struktura sustava i njegovih podsustava, uspješan rad sustava može se prikazati pomoću blok dijagrama pouzdanosti ili stabla grešaka. Međutim, da bi se sastavili ovi sustavi, na podsustave se mora primijeniti induktivni FMEA proces. U tim okolnostima FMEA nije sveobuhvatan. ali odražava rezultat u vizualnom tabličnom obliku. U općem slučaju analize složenog sustava s nekoliko funkcija, brojnim objektima i odnosima među tim objektima, FMEA je neophodan, ali ne i dovoljan.

Analiza stabla kvarova (FTA) je komplementarna deduktivna metoda za analizu načina kvarova i njihovih odgovarajućih uzroka. Omogućuje vam praćenje uzroka niske razine koji dovode do kvarova visoke razine. Iako se logička analiza ponekad koristi za kvalitativnu analizu nizova grešaka, ona obično prethodi procjeni stope kvarova visoke razine. FTA vam omogućuje modeliranje međuovisnosti različite vrste odbijanja u slučajevima kada

GOST R 51901.12-2007

njihova interakcija može rezultirati događajem visoke ozbiljnosti. Ovo je posebno važno kada pojava jednog načina kvara uzrokuje pojavu drugog načina kvara s velikom vjerojatnošću i velikom ozbiljnošću. Ovaj scenarij ne može se uspješno modelirati pomoću FMEA. gdje se svaka vrsta kvara razmatra neovisno i pojedinačno. Jedan od nedostataka FMEA je njegova nemogućnost analize interakcija i dinamike načina kvara u sustavu.

PTA se fokusira na logiku slučajnih (ili sekvencijalnih) i alternativnih događaja koji uzrokuju neželjene posljedice. FTA vam omogućuje da izgradite ispravan model analiziranog sustava, procijenite njegovu pouzdanost i vjerojatnost kvara, a također vam omogućava da procijenite utjecaj poboljšanja dizajna i smanjenja broja kvarova određene vrste na pouzdanost sustava kao cijeli. FMEA obrazac je vizualniji. Obje metode koriste se u ukupnoj analizi sigurnosti i pouzdanosti složenog sustava. Međutim, ako se sustav primarno temelji na sekvencijalnoj logici s malo redundancije i brojnim funkcijama, tada je FTA previše složen način predstavljanja logike sustava i identificiranja načina kvara. U takvim slučajevima odgovarajući su FMEA i metoda blok dijagrama pouzdanosti. U drugim slučajevima gdje je FTA poželjan. treba ga dopuniti opisima načina kvarova i njihovih posljedica.

Pri odabiru metode analize potrebno je voditi se prvenstveno specifičnim zahtjevima projekta, ne samo tehničkim, već i zahtjevima za vremenskim i troškovnim pokazateljima. učinkovitost i korištenje rezultata. Opće smjernice:

a) FMEA je primjenjiv kada je potrebno sveobuhvatno poznavanje karakteristika kvara sredstva:

b) FMEA je prikladniji za male sustave, module ili komplekse:

c) FMEA je važan alat za istraživanje, razvoj, dizajn ili druge probleme gdje se moraju identificirati i pronaći neprihvatljive posljedice kvarova potrebne mjere kako bi ih eliminirali ili ublažili:

d) FMEA može biti potrebna za objekte čiji dizajn koristi najnovija dostignuća, kada se karakteristike kvara ne mogu naučiti iz prethodnog rada;

e) FMEA je primjenjiviji na sustave koji imaju veliki broj komponenti koje su povezane zajedničkom logikom kvara:

f) FTA je prikladniji za analizu višestrukih i ovisnih načina kvarova sa složenom logikom i redundancijom. FTA se može koristiti na višim razinama strukture sustava, u ranim fazama projekta i kada se identificira potreba za detaljnim FMEA na nižim razinama tijekom dubinskog razvoja dizajna.

GOST R 51901.12-2007

Dodatak A (referenca)

Kratak opis FMEA i FMECA procedura

A.1 Faze. Pregled izvođenih analiza

Prilikom provođenja analize morale su biti završene sljedeće faze postupka: c) odluka. Koja metoda - FMEA ili FMECA je potrebna:

b) definiranje granica sustava za analizu:

c) razumijevanje zahtjeva i funkcija sustava:

d) određivanje kriterija kvara/izvedbe;

c) identifikaciju vrsta kvarova i posljedica kvarova svakog objekta u izvješću:

0 opisu svake posljedice kvara: e) izrada izvješća.

Dodatni koraci za FMECA: h) određivanje rangova ozbiljnosti kvara sustava.

I) utvrđivanje vrijednosti ozbiljnosti načina kvara objekta:

J) određivanje načina kvara objekta i učestalosti posljedica:

k) određivanje učestalosti načina kvara:

l) kompilacija matrica kritičnosti za načine kvara objekta:

m) opis kritičnosti posljedica kvara u skladu s matricom kritičnosti: o) izrada matrice kritičnosti za posljedice kvara sustava, o) izrada izvješća za sve razine analize.

NAPOMENA: Procjena učestalosti načina kvara i posljedica načina kvara u FMEA-i može se provesti pomoću sljedećih koraka. I) i j).

A.2 FMEA radni list

A.2.1 Opseg radnog lista

FMEA radni list opisuje detalje analize u obliku tablice. Iako je opći FMEA postupak konstantan, radni list se može prilagoditi specifičnom projektu kako bi odgovarao njegovim zahtjevima.

Slika A.1 prikazuje primjer FMEA radnog lista.

A.2.2 Glava radnog stola

Glava radnog lista treba sadržavati sljedeće podatke:

Označavanje sustava kao objekta u cjelini, za koje se utvrđuju konačne posljedice. Ova oznaka mora biti u skladu s terminologijom koja se koristi u blok dijagramima, dijagramima i crtežima:

Razdoblje i način rada odabrani za analizu:

Objekt (modul, komponenta ili dio) koji se ispituje na ovom radnom listu.

Razina revizije, datum, ime analitičara koji koordinira FMEA. također i imena glavnih članova tima. pružanje dodatnih informacija za kontrolu dokumenata.

A.2.3 Popunjavanje radnog lista

Unosi u stupcima “Objekt” i “Opis objekta i njegovih funkcija* trebaju identificirati temu analize. Treba navesti veze na blok dijagram ili drugu aplikaciju, kratak opis objekta i njegovih funkcija.

Opis oblika kvara objekta dat je u stupcu „Tip kvara*”. Klauzula 5.2.3 pruža smjernice za prepoznavanje mogućih načina kvara. Korištenje jedinstvenog identifikatora "Failure Mode Code*" za svaki jedinstveni način kvara objekta olakšat će sažetak analize.

Najvjerojatniji uzroci načina kvara navedeni su u stupcu " Mogući razlozi odbijanje." Kratak opis posljedica načina kvara dan je u stupcu “Lokalne posljedice kvara”. Slične informacije za objekt kao cjelinu navedene su u stupcu "Konačne posljedice kvara". Za neke FMEA studije poželjno je procijeniti posljedice neuspjeha na srednjoj razini. U tom slučaju, posljedice su naznačene u dodatnom stupcu "Sljedeća viša razina izgradnje". Identifikacija posljedica načina kvara razmatra se u 5.2.5.

Kratak opis metode otkrivanja načina kvara dan je u stupcu "Metoda otkrivanja kvara". Metoda detekcije može se implementirati automatski pomoću ugrađenog testa predviđenog dizajnom ili može zahtijevati upotrebu dijagnostičkih postupaka od strane operativnog osoblja i osoblja za održavanje; važno je identificirati metodu za otkrivanje načina kvara kako bi se osiguralo da su poduzete korektivne radnje .

GOST R 51901.12-2007

Značajke dizajna koje ublažavaju ili smanjuju pojavu određenog načina kvara, kao što je redundancija, trebaju biti zabilježene u stupcu Uvjeti kompenzacije kvara. Ovdje također treba navesti kompenzaciju održavanjem ili radnjama operatera.

stupac "Klasa ozbiljnosti kvara" označava razinu ozbiljnosti koju su utvrdili analitičari FMEA.

u stupcu "Učestalost ili vjerojatnost pojave kvara" navesti učestalost ili vjerojatnost pojave određene vrste kvara. Ljestvica učestalosti mora odgovarati njegovoj vrijednosti (na primjer, kvarovi na milijun sati, kvarovi na 1000 km, itd.).

Stupac 8 “Primjedbe” označava zapažanja i preporuke u skladu s 5.3.4.

A.2.4 Bilješke na radnom listu

Posljednji stupac radnog lista trebao bi sadržavati sve potrebne komentare za pojašnjenje preostalih unosa. Moguće buduće radnje, kao što su preporuke za poboljšanja dizajna, mogu se zabilježiti i zatim prijaviti. Ovaj stupac također može uključivati ​​sljedeće:

a) svi neuobičajeni uvjeti:

b) posljedice kvarova rezervnog elementa:

c) opis kritičnih svojstava dizajna:

0) svi komentari koji proširuju informacije:

f) osnovni zahtjevi za održavanje:

e) dominantni uzroci kvarova;

P) dominantne posljedice neuspjeha:

0 donesene odluke, na primjer, za analizu projekta.

Konačni objekt.

Razdoblje i način rada:

Revizija:

Pripremio:

Opis objekta i njegove funkcije

(greška

Šifra vrste kvara

razlozi kvara (kvar)

(greška

Konačna

(greška

Metoda otkrivanja kvara

Uvjeti za naknadu štete

Učestalost ili vjerojatnost pojave kvara

Slika AL - Primjer radnog lista FMEA

GOST R 51901.12-2007

GOST R 51901.12-2007

Dodatak B (za referencu)

Primjeri istraživanja

B.1 Primjer 1 - FMECA za napajanje vozila s izračunom RPN

Slika 8.1 prikazuje mali dio opsežnog MACE-a za automobil. Analizira se napajanje i njegovi spojevi s baterijom.

Krug baterije uključuje diodu D1. kondenzator C9. spajanje pozitivnog pola baterije na masu. Primijenjena dioda obrnuti polaritet, koji u slučaju spajanja minus pola baterije na kućište štiti predmet od oštećenja. Kondenzator je filtar elektromagnetskih smetnji. Ako bilo koji od ovih dijelova kratko spoji masu, baterija će također kratko spojiti masu, što može dovesti do kvara baterije

Objekt/funkcija

Način potencijalnog kvara

Potencijalne posljedice neuspjeha

Potencijal!" Moj razlog odbijanja

Točka(i) uzrok(i).’mehanizam kvara

Podsustav

Lokalni

posljedica

Konačna

posljedice

Napajanje

Kratak

kratki spoj

Terminal baterije * nije u kratkom spoju s masom

Kvar unutarnje komponente

Materijalno razaranje

električni

Nema rezervne zaštite od povratnog napona

kvar unutarnje komponente

Pukotina u zavarivanju ili poluvodiču

Kratak

kratki spoj

Terminal baterije * kratko spojen na masu

Curenje baterije. putovanje nije moguće

kvar unutarnje komponente

Dielektrični kvar ili pukotina

električni

Nema EMI filtera

Rad objekta ne zadovoljava uvjete

kvar unutarnje komponente

Izlaganje dielektriku, curenje, praznina ili pukotina

električni

Kvar unutarnje komponente

Materijalno razaranje

električni

Nema napona za uključivanje električnog kruga

Objekt nije funkcionalan. Nema znakova upozorenja

Kvar unutarnje komponente

Pukotina u zavarivanju ili materijalu

Slika B.1 - FMEA za automobilski dio

GOST R 51901.12-2007

vozilo. Takvo odbijanje, naravno, dolazi bez upozorenja. Kvar koji sprječava kretanje smatra se opasnim u industriji motanja. Stoga je za način kvara oba navedena dijela rang ozbiljnosti S jednak 10. Vrijednosti ranga pojave O izračunate su na temelju intenziteta dijelova kvara s odgovarajućim opterećenjem za rad vozila i zatim normalizirane na O ljestvica za vozilo FMEA. Vrijednost ranga detekcije D je vrlo niska, budući da se kratki spoj bilo kojeg dijela presjeka detektira prilikom testiranja performansi objekta.

Kvar bilo kojeg od gore navedenih dijelova ne dovodi do oštećenja objekta, ali nema zaštite za diodu od promjene polariteta. Ako kondenzator pokvari i ne filtrira elektromagnetske smetnje, može ometati opremu u vozilu.

Ako je u zavojnici L1. smješten između baterije i električnog kruga i namijenjen za filtraciju. postoji prekid, predmet je neispravan jer je akumulator isključen i neće se prikazati upozorenje. Zavojnice imaju vrlo nisku stopu kvarova, tako da je rang pojavljivanja 2.

Otpornik R91 prenosi napon baterije na sklopne tranzistore. Kada R91 zakaže, objekt postaje neoperativan s rangom ozbiljnosti 9. Budući da otpornici imaju vrlo nisku stopu kvara, rang pojavljivanja je 2. Rang detekcije je 1. budući da objekt nije operativan.

Rang izgleda

Radnje za sprječavanje pravnih

Radnje otkrivanja

akcijski

Odgovorni i rok

Rezultati radnji

Poduzete radnje

Odabir komponente je više Visoka kvaliteta i moć

Evaluacijski i kontrolni testovi nisu pouzdani

Odabir komponente veće kvalitete i snage

Procjena pouzdanosti i kontrolni testovi

Odabir komponente veće kvalitete i snage

Procjena pouzdanosti i kontrolni testovi

Odabir komponente veće kvalitete i snage

Procjena pouzdanosti i kontrolni testovi

Odabir komponente veće kvalitete i snage

Procjena pouzdanosti i kontrolni testovi

elektronika s RPN proračunom

GOST R 51901.12-2007

B.2 Primjer 2 - FMEA za sustav motor-generator

Primjer ilustrira primjenu FMEA metode na sustav motor-generator. Svrha studije ograničena je samo na sustav i odnosi se na posljedice kvarova elemenata povezanih s napajanjem motora-generatora ili bilo koje druge posljedice kvarova. Time se definiraju granice analize. Navedeni primjer djelomično ilustrira prikaz sustava u obliku blok dijagrama. U početku je identificirano pet podsustava (vidi sliku B.2), a jedan od njih - sustav grijanja, ventilacije i hlađenja - prikazan je na nižim razinama strukture u odnosu na razinu. na kojem je odlučeno pokrenuti FMEA (vidi sliku 3). Dijagrami toka također pokazuju sustav numeriranja koji se koristi za reference u radnim listovima FMEA.

Za jedan od podsustava motor-generator prikazan je primjer radne tablice (vidi sliku B.4) u skladu s preporukama ove norme.

Važna značajka FMEA je određivanje i klasifikacija težine posljedica kvarova za sustav u cjelini. Za sustav motor-generator prikazani su u tablici B.1.

Tablica B.1 - Definicija i klasifikacija ozbiljnosti posljedica kvarova za sustav motor-generator u cjelini

Slika B.2 - Dijagram podsustava motor-generator


Slika 6L - Dijagram sustava grijanja, ventilacije, hlađenja

GOST R 51901.12-2007

Sustav 20 - Sustav grijanja, ventilacije i hlađenja

komponenta

vrsta kvara (kvar)

Posljedice neuspjeha

Metoda ili znak otkrivanja greške

Rezervacija

Bilješke

Sustav grijanja (od 12 do 6 prekidača na svakom kraju) samo kada mehanizam ne radi

Napomena - Peć se može pregrijati. ako se grijači ne isključe automatski

Grijalice

a) Pregorijevanje grijača

b) Kratki spoj na masu zbog greške u izolaciji

Snizi "moja natre tvoja"

Nema grijanja - moguća kondenzacija 1v<я

a) Temperatura manja od 5° iznad temperature okoline

b) Korištenje osigurača ili odobrenog strujnog prekidača

Jedan kratki spoj ne bi trebao uzrokovati kvar sustava

Jedan kratki spoj na napajanju ne bi trebao dovesti do kvara sustava

Malo grijaće tijelo, kabel

Spajanje s grijačima

a) Pregrijavanje terminala ili kabela jednog/šest ili svih grijača

b) Kratki spoj na masu terminala (trag)

Bez ili smanjeno zagrijavanje, kondenzacija

Odsutnost svakog grijanja - kondenzacija

Temperatura niža od b'Iznad temperature okoline

Provjereno

Opskrba

Slika 0.4 - FMEA za sustav 20

GOST R 51901.12-2007

GOST R 51901.12-2007

B.3 Primjer 3 - FMECA za proizvodni proces

FMECA proces ispituje svaki proizvodni proces predmetnog predmeta. FMECA to istražuje. što bi moglo poći po zlu. kako je predviđeno, te postojeće mjere zaštite (u slučaju kvara), kao i koliko često se to može dogoditi i kako se takve situacije mogu eliminirati nadogradnjom objekta ili procesa. Cilj je usredotočiti se na moguće (ili poznate) probleme u održavanju ili postizanju tražene kvalitete gotovog proizvoda. Poduzeća koja sklapaju složene objekte. kao što su osobni automobili itekako su svjesni potrebe da se od dobavljača komponenti zahtijeva da izvrše takve analize. U ovom slučaju, glavne koristi imaju dobavljači komponenti. Provođenje analize zahtijeva ponovnu provjeru kršenja tehnologije proizvodnje, a ponekad i kvarova, što dovodi do troškova poboljšanja.

Oblik radnog lista za FMECA proces sličan je onom radnog lista za FMECA proizvod, ali postoje neke razlike (vidi sliku B.5). Mjera kritičnosti je vrijednost prioriteta akcije (APW). vrlo blizu po značenju vrijednosti prioriteta rizika (PPW). gore razmotreno. Proces FMECA ispituje kako nastaju nedostaci i nesukladnosti te mogućnosti isporuke kupcu u skladu s postupcima upravljanja kvalitetom. FMECA ne rješava neispravne usluge proizvoda zbog istrošenosti ili pogrešne uporabe.

GU>OM*SS

Objekt je ovdje radnja neuspjeha

Procurilo

POSLJEDICE"

(Kommersant postaje mračan*

Upravljam postojećim sredstvima**

SUSHDSTVUMSHIV

R "ksm" "domino*

I>yS 10*1"

PvresMOtrvYINO

e>ah*mi*

Netočne dimenzije ili kutovi ramena

umeci bez vrba" utezi na marki. Smanjena produktivnost

Pogrešno podešen, pogrešno umetnut

debljina oko umetka Smanjena izvedba Smanjeni resurs

nedostaci u proizvodnji ILI upravljanju potresa osovinu

proizvođača i planove statističke kontrole prihvatljivosti

Analiza planova uzorkovanja

Izolacija neispravnih komponenti od opskrbljivih

Obuka za montažu

Nedovoljan sjaj premaza od nikla

korozija. Odstupanja u završnoj fazi

vizualni pregled u skladu s planom statističkog pregleda prihvatljivosti

Omogućite selektivnu kontrolu za vizualnu provjeru ispravnog sjaja

Neadekvatna, smiješna procjena

nedovoljno prešanje metala Nepravilna debljina stijenke. Gubljenje

Mehaničkom obradom otkrivene su tanke stijenke.

nedostatke u proizvodnji ili upravljanju kvalitetom

vizualni pregled" u statističkim planovima kontrole prihvatljivosti

Uključite JUICY kontrolu za vizualnu provjeru ispravne varalice

Smanjenje resursa

Vrsta posljedica

posljedice za međuproces, posljedice za završni proces: posljedice za sklop. losedst""i za korisnika

vrsta "ITICITY"

Ose k vjerojatnost pojavljivanja * 10;

$ek = težina posljedica na ljestvici od 1-10.

De(* vjerojatnost otkrivanja prije isporuke kupcu. yu, ary * vrijednost prioritetne akcije * Ose $ek Dei

Slika B.5 - Dio FM EC A procesa za strojno obrađeni aluminij.

GOST R 51901.12-2007

GOST R 51901.12-2007

Dodatak C (za referencu)

Popis kratica na engleskom jeziku korištenih u standardu

FMEA je metoda za analizu oblika kvarova i posljedica:

FMECA je metoda za analizu vrsta, posljedica i kritičnosti kvarova:

DFMEA - FMEA. koristi se za analizu projekta u automobilskoj industriji: PRA - probabilistička analiza rizika:

PFMEA - FMEA. koristi se za analizu procesa:

FTA - analiza stabla grešaka:

RPN - vrijednost prioriteta rizika:

APN - vrijednost prioriteta akcije.

Bibliografija

(1J GOST 27.002-89

Pouzdanost u tehnologiji. Osnovni koncepti. Termini i definicije (Pouzdanost industrijskog proizvoda. Opća načela. Termini i definicije)

(2) IEC 60300-3-11:1999

Upravljanje pouzdanošću. Dio 3. Priručnik za primjenu. Odjeljak 11. Održavanje orijentiran na pouzdanost

(IEC 60300-3-11:1999)

(Upravljanje pouzdanošću - Dio 3-11: Vodič za primjenu - Održavanje usmjereno na pouzdanost)

(3) SAE J1739.2000

Analiza načina i učinaka potencijalnog kvara u dizajnu (Design FMEA) i Analiza načina i učinaka potencijalnog kvara u procesima proizvodnje i montaže (Process FMEA). i potencijalni način kvara i analiza učinaka za strojeve

Potencijalni način kvara i analitičari učinaka, treće izdanje. 2001. godine

GOST R 51901.12-2007

UDK 362:621.001:658.382.3:006.354 OKS 13.110 T58

Ključne riječi: analiza vrsta i posljedica kvarova, analiza vrsta, posljedica i kritičnosti kvarova. kvar, redundancija, struktura sustava, vrsta kvara, kritičnost kvara

Urednik L.8 Afanasenko Tehnički urednik PA. Guseva Lektor U.C. Kvbashoea Računalni izgled P.A. Ulje za krugove

Predan u službu 10.04.2003. Potpisano i ovjereno 06.06.2008. Format 60" 64^. Offset papir. Pismo Arial.

Offsetni tisak Uel. pećnica klauzula 4.65. Akademsko ur. klauzula 3.90. Tiraž 476 časopisa. Zach. 690.

FSUE "STANDARTINFORM*. 123995 Moskva. Granade lane.. 4. wvrwgoslmto.ru infoggostmlo t

Upisano u FSUE "STANDARTINFORM" na računalu.

Tiskano u podružnici FSUE “STANDARTINFORM* ■-tip. Moskovski tiskar." 105062 Moskva. Lyalin traka, 6.

Tijekom razvoja i proizvodnje različite opreme povremeno se javljaju nedostaci. Kakav je rezultat? Proizvođač snosi značajne gubitke povezane s dodatnim ispitivanjima, pregledima i promjenama dizajna. Međutim, to nije nekontrolirani proces. Pomoću FMEA analize možete procijeniti moguće prijetnje i ranjivosti, kao i analizirati potencijalne nedostatke koji bi mogli ometati rad opreme.

Ova metoda analize prvi put je korištena u SAD-u 1949. godine. U to vrijeme koristio se isključivo u vojne industrije prilikom dizajniranja novog oružja. Međutim, već 70-ih godina FMEA ideje su se našle u velike korporacije. Ford (u to vrijeme najveći proizvođač automobila) bio je jedan od prvih koji je uveo ovu tehnologiju.

U današnje vrijeme metodu FMEA analize koriste gotovo svi. strojograđevna poduzeća. Osnovna načela upravljanja rizikom i analiza uzroka kvarova opisana su u GOST R 51901.12-2007.

Definicija i bit metode

FMEA je akronim za Failure Mode and Effect Analysis. Riječ je o tehnologiji za analizu vrsta i posljedica mogućih kvarova (kvarova zbog kojih objekt gubi sposobnost obavljanja svojih funkcija). Što je dobro kod ove metode? Tvrtki daje mogućnost da već u ranoj fazi predvidi moguće probleme i kvarove. Tijekom analize proizvođač dobiva sljedeće informacije:

  • popis mogućih nedostataka i kvarova;
  • analiza uzroka njihova nastanka, težine i posljedica;
  • preporuke za smanjenje rizika po redu prioriteta;
  • opća procjena sigurnosti i pouzdanosti proizvoda i sustava u cjelini.

Podaci dobiveni kao rezultat analize su dokumentirani. Svi otkriveni i proučavani kvarovi klasificirani su prema stupnju kritičnosti, lakoći otkrivanja, mogućnosti održavanja i učestalosti pojavljivanja. Glavni zadatak je identificirati probleme prije nego što se pojave i počnu utjecati na klijente tvrtke.

Područje primjene FMEA analize

Ova metoda istraživanja aktivno se koristi u gotovo svim tehničkim industrijama, kao što su:

  • automobilska i brodogradnja;
  • zrakoplovna i svemirska industrija;
  • kemijska i naftna rafinacija;
  • građenje;
  • proizvodnja industrijske opreme i mehanizama.

U posljednjih godina Ova metoda procjene rizika sve se više koristi u neproizvodnim područjima, primjerice u menadžmentu i marketingu.

FMEA se može provesti u svim fazama životnog ciklusa proizvoda. Međutim, analiza se najčešće provodi tijekom razvoja i modifikacije proizvoda te kada se postojeći dizajni koriste u novom okruženju.

Vrste

Pomoću FMEA tehnologije proučavaju ne samo različite mehanizme i uređaje, već i procese upravljanja poduzećem, proizvodnju i rad proizvoda. U svakom slučaju, metoda ima svoje specifičnosti. Predmet analize može biti:

  • tehnički sustavi;
  • dizajni i proizvodi;
  • procesi proizvodnje, pakiranja, ugradnje i održavanja proizvoda.

Prilikom pregleda mehanizama utvrđuje se rizik od nepoštivanja standarda, kvarova tijekom rada, kao i kvarova i smanjenog vijeka trajanja. Ovo uzima u obzir svojstva materijala, geometriju strukture, njezine karakteristike i sučelja s drugim sustavima.

FMEA analiza procesa omogućuje otkrivanje nedosljednosti koje utječu na kvalitetu i sigurnost proizvoda. Zadovoljstvo korisnika i rizici za okoliš također su uzeti u obzir. Ovdje problemi mogu nastati zbog ljudi (osobito zaposlenika poduzeća), tehnologije proizvodnje, korištenih sirovina i opreme, mjernih sustava i utjecaja na okoliš.

Prilikom provođenja istraživanja koriste se različiti pristupi:

  • "top to bottom" (od velikih sustava do malih dijelova i elemenata);
  • "odozdo prema gore" (od pojedinačnih proizvoda i njihovih dijelova do

Izbor ovisi o svrsi analize. Može biti dio opsežne studije uz druge metode ili se koristiti kao samostalan alat.

Faze implementacije

Bez obzira na specifične zadatke, FMEA analiza uzroka i posljedica kvarova provodi se pomoću univerzalnog algoritma. Pogledajmo pobliže ovaj proces.

Priprema stručne skupine

Prije svega, morate odlučiti tko će provesti istraživanje. Timski rad jedno je od ključnih načela FMEA. Samo ovaj format osigurava kvalitetu i objektivnost ispitivanja, a također stvara prostor za nestandardne ideje. U pravilu, tim se sastoji od 5-9 ljudi. Uključuje:

  • voditelj projekta;
  • inženjer proces koji razvija tehnološki proces;
  • inžinjer dizajna;
  • predstavnik proizvodnje ili;
  • djelatnik odjela za odnose s potrošačima.

Ako je potrebno, kvalificirani stručnjaci trećih strana mogu biti uključeni u analizu struktura i procesa. Rasprava o mogućim problemima i načinima njihova rješavanja odvija se u nizu sastanaka u trajanju do 1,5 sat. Mogu se provoditi u cijelosti ili djelomično (ako za rješavanje tekućih pitanja nije potrebna nazočnost određenih stručnjaka).

Projektna studija

Da biste proveli FMEA analizu, morate jasno definirati predmet istraživanja i njegove granice. Ako govorimo o tehnološki proces, treba naznačiti početni i završni događaj. Za opremu i strukture sve je jednostavnije - možete ih smatrati složenim sustavima ili se usredotočiti na određene mehanizme i elemente. Nedosljednosti se mogu razmatrati uzimajući u obzir potrebe potrošača, fazu životnog ciklusa proizvoda, zemljopis korištenja itd.

U ovoj fazi članovi stručne skupine trebali bi primiti Detaljan opis objekt, njegove funkcije i principe rada. Objašnjenja moraju biti dostupna i razumljiva svim članovima tima. Obično se na prvoj sjednici održavaju prezentacije; stručnjaci proučavaju upute za izradu i rad konstrukcija, parametre planiranja, regulatornu dokumentaciju i crteže.

#3: Navođenje potencijalnih nedostataka

Nakon teorijskog dijela, tim počinje procjenjivati ​​moguće kvarove. Sastavlja se potpuni popis svih mogućih nedosljednosti i nedostataka koji se mogu pojaviti na objektu. Mogu biti povezani s kvarom pojedinih elemenata ili njihovim nepravilnim radom (nedovoljna snaga, nepreciznost, niska učinkovitost). Pri analizi procesa potrebno je navesti određene tehnološke operacije koje nose rizik od grešaka – na primjer, neizvršenje ili netočno izvršenje.

Opis uzroka i posljedica

Sljedeći korak je dubinska analiza takvih situacija. Glavni zadatak je razumjeti što može dovesti do određenih grešaka, kao i kako otkriveni nedostaci mogu utjecati na zaposlenike, potrošače i tvrtku u cjelini.

Za određivanje vjerojatni uzroci nedostatke, tim proučava opise operacija, odobrene zahtjeve za njihovu provedbu, kao i statistička izvješća. Protokol analize FMEA također može ukazati na čimbenike rizika koje poduzeće može prilagoditi.

Istovremeno, tim razmatra što se može učiniti kako bi se otklonila mogućnost pojave kvarova, predlaže metode kontrole i optimalnu učestalost inspekcija.

Stručne procjene

  1. S - Ozbiljnost/značaj. Određuje koliko će teške biti posljedice ovaj nedostatak za potrošača. Ocjenjuje se na ljestvici od 10 točaka (1 - praktički bez učinka, 10 - katastrofalan, u kojem se proizvođač ili dobavljač može suočiti s kaznenim kaznama).
  2. O - Pojava/vjerojatnost. Pokazuje koliko se često pojavljuje određena povreda i može li se situacija ponoviti (1 - vrlo malo vjerojatno, 10 - kvar se javlja u više od 10% slučajeva).
  3. D - Detekcija. Parametar za ocjenu kontrolnih metoda: hoće li pomoći u pravodobnom prepoznavanju nesukladnosti (1 - gotovo zajamčeno otkrivanje, 10 - skriveni nedostatak koji se ne može identificirati prije pojave posljedica).

Na temelju ovih procjena, prioritetni broj rizika (PRN) se određuje za svaki način kvara. Ovo je generalizirani pokazatelj koji vam omogućuje da saznate koji kvarovi i kršenja predstavljaju najveću prijetnju tvrtki i njenim klijentima. Izračunava se pomoću formule:

PFR = S × O × D

Što je veći PPR, kršenje je opasnije i njegove posljedice destruktivnije. Prije svega, potrebno je eliminirati ili smanjiti rizik od nedostataka i kvarova kod kojih ova vrijednost prelazi 100-125. Prekršaji s prosječnom ocjenom razine prijetnje od 40 do 100 bodova i PPR-om manjim od 40 označavaju da je kvar manji, da se događa rijetko i da se može otkriti bez problema.

Nakon procjene odstupanja i njihovih posljedica, radna skupina FMEA utvrđuje prioritetna područja rada. Prvi prioritet je izraditi korektivni akcijski plan za uska grla – stavke i operacije s najviše visoke performanse PCHR. Da biste smanjili razinu prijetnje, morate utjecati na jedan ili više parametara:

  • otkloniti izvorni uzrok kvara promjenom dizajna ili procesa (O rezultat);
  • spriječiti pojavu kvara metodama statističke kontrole (ocjena O);
  • ublažiti Negativne posljedice za kupce i kupce - na primjer, smanjite cijene za neispravne proizvode (S ocjena);
  • uvesti nove alate za pravovremeno otkrivanje kvarova i naknadne popravke (ocjena D).

Kako bi poduzeće moglo odmah početi provoditi preporuke, FMEA tim istovremeno razvija plan za njihovu provedbu, navodeći slijed i vrijeme svake vrste posla. Isti dokument sadrži podatke o izvođačima i nositeljima provedbe korektivnih mjera te izvore financiranja.

Sažimajući

Završna faza je priprema izvješća za menadžere poduzeća. Koje dijelove treba sadržavati?

  1. Pregled i detaljne bilješke o studiji.
  2. Mogući uzroci nedostataka tijekom proizvodnje/pogona opreme i izvođenja tehnoloških operacija.
  3. Popis mogućih posljedica za zaposlenike i potrošače - zasebno za svaki prekršaj.
  4. Procjena razine rizika (koliko su opasna moguća kršenja, koja od njih mogu dovesti do ozbiljnih posljedica).
  5. Popis preporuka za službe održavanja, projektante i planere.
  6. Plan i izvješća o provedbi korektivnih radnji na temelju rezultata analize.
  7. Popis potencijalnih prijetnji i posljedica koje su otklonjene promjenom dizajna.

Izvješće je popraćeno svim tablicama, grafikonima i dijagramima koji služe za vizualizaciju informacija o glavnim problemima. Također, radna skupina mora dostaviti sheme za ocjenjivanje nesukladnosti po značaju, učestalosti i vjerojatnosti otkrivanja s detaljnim obrazloženjem ljestvice (što znači određeni broj bodova).

Kako ispuniti FMEA protokol?

Tijekom studije svi podaci moraju biti zabilježeni u posebnom dokumentu. Ovo je "FMEA protokol analize uzroka i posljedica". To je univerzalna tablica u koju se unose svi podaci o mogućim kvarovima. Ovaj oblik je prikladan za proučavanje bilo kojeg sustava, objekata i procesa u bilo kojoj industriji.

Prvi dio popunjava se na temelju osobnih zapažanja članova tima, proučavanja statistike poduzeća, radnih uputa i druge dokumentacije. Glavni zadatak je razumjeti što može ometati rad mehanizma ili dovršetak bilo kojeg zadatka. Radna skupina na sastancima mora procijeniti posljedice tih prekršaja, dati odgovor koliko su oni opasni za radnike i potrošače te kolika je vjerojatnost da se nedostatak otkrije u fazi proizvodnje.

Drugi dio protokola opisuje opcije za sprječavanje i uklanjanje nedosljednosti, popis mjera koje je razvio FMEA tim. Za određivanje odgovornih za provedbu pojedinih zadataka predviđen je poseban stupac, a nakon prilagodbe dizajna ili organizacije poslovnog procesa, voditelj u protokolu označava popis obavljenih poslova. Završna faza je ponovno ocjenjivanje, uzimajući u obzir sve promjene. Usporedbom početnih i završnih pokazatelja možemo zaključiti o učinkovitosti odabrane strategije.

Za svaki objekt kreira se poseban protokol. Na samom vrhu nalazi se naslov dokumenta – „Analiza vrsta i posljedica potencijalnih nedostataka“. Ispod se nalazi model opreme ili naziv procesa, datumi prethodne i sljedeće (prema rasporedu) inspekcije, trenutni datum, kao i potpisi svih članova radne skupine i njenog voditelja.

Primjer FMEA analize (Tulinovsky Instrument-Making Plant)

Pogledajmo kako se odvija proces procjene potencijalnih rizika na temelju iskustva velike ruske industrijske tvrtke. Jednom se uprava Tulinovskog pogona za izradu instrumenata (JSC TVES) suočila s problemom kalibracije elektroničkih vaga. Tvrtka je proizvodila veliki postotak neispravne opreme koju je odjel tehničke kontrole bio prisiljen vratiti.

Nakon pregleda tijeka i zahtjeva postupka kalibracije, tim FMEA identificirao je četiri podprocesa koji su imali najveći utjecaj na kvalitetu i točnost kalibracije.

  • pomicanje i postavljanje uređaja na stol;
  • provjera položaja po razini (ljestvice moraju biti 100% vodoravne);
  • postavljanje tereta na platforme;
  • registracija frekvencijskih signala.

Koje su vrste kvarova i kvarova zabilježene tijekom ovih operacija? Radna skupina identificirala je glavne rizike, analizirala uzroke njihove pojave i moguće posljedice. Na temelju stručnih procjena izračunati su PHR pokazatelji koji su omogućili prepoznavanje glavnih problema - nedostatak jasne kontrole nad izvođenjem radova i stanjem opreme (postolje, utezi).

PozornicaScenarij neuspjehaUzrociPosljediceSODPCHR
Premještanje i postavljanje vage na postolje.Opasnost od pada kamenca zbog velike težine strukture.Ne postoji specijalizirani prijevoz.Oštećenje ili kvar uređaja.8 2 1 16
Provjerite vodoravni položaj po razini (uređaj mora biti apsolutno ravan).Neispravna kalibracija.Stolna ploča postolja nije bila ravna.6 3 1 18
Zaposlenici se ne pridržavaju radnih uputa.6 4 3 72
Raspored tereta na referentnim točkama platforme.Korištenje utega pogrešne veličine.Rad starih, dotrajalih utega.Odjel kontrole kvalitete vraća kvar zbog mjeriteljske neusklađenosti.9 2 3 54
Nedostatak kontrole nad procesom postavljanja.6 7 7 252
Mehanizam ili senzori postolja nisu uspjeli.Češljevi pokretnog okvira su nakošeni.Konstantno trenje brzo troši utege.6 2 8 96
Pukao je kabel.Obustava proizvodnje.10 1 1 10
Motor mjenjača je pokvaren.2 1 1 2
Ne poštuje se raspored zakazanih pregleda i popravaka.6 1 2 12
Registracija frekvencijskih signala senzora. Programiranje.Gubitak podataka koji su uneseni u uređaj za pohranu.Nestašice struje.Potrebno je ponovno izvršiti kalibraciju.4 2 3 24

Za otklanjanje čimbenika rizika izrađene su preporuke za dodatnu obuku zaposlenika, modifikaciju stolne ploče stalka i nabavu posebnog rolo kontejnera za transport vage. Kupnjom besprekidnog napajanja riješen je problem s gubitkom podataka. A kako bi se spriječili problemi s kalibracijom u budućnosti, radna skupina predložila je nove rasporede održavanja i rutinske kalibracije utega - provjere su se počele provoditi češće, zbog čega se oštećenja i kvarovi mogu otkriti mnogo ranije.