Analiza vrste i posljedica kvara. Vrsta kvara i analiza učinaka Opći koncepti i pristupi FMEA, FMECA i FMEDA

FMEA metodologija, primjeri

FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) je analiza načina i učinaka kvarova. Izvorno razvijena i objavljena od strane američkog vojno-industrijskog kompleksa (u obliku MIL-STD-1629), analiza načina kvara danas je toliko popularna jer su specijalizirani FMEA standardi razvijeni i objavljeni u nekim industrijama.

Nekoliko primjera takvih standarda su:

  • 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 - FMEA standard koji opisuje analizu načina i učinaka potencijalnog kvara u dizajnu (DFMEA) i analizu načina i učinaka potencijalnog kvara u procesima proizvodnje i sklapanja, PFMEA). Norma pomaže identificirati i smanjiti rizik pružanjem relevantnih uvjeta, zahtjeva, tablica ocjenjivanja i radnih listova. Kao standard, ovaj dokument sadrži zahtjeve i smjernice za vođenje korisnika kroz implementaciju FMEA.
  • AIAG FMEA-3 je specijalizirani standard koji se koristi u automobilskoj industriji.
  • Interni FMEA standardi velikih proizvođača automobila.
  • Povijesno razvijeni u mnogim tvrtkama i industrijama, postupci slični analizi načina kvarova i učinaka. Možda su to danas "standardi" FMEA s najširom pokrivenošću.

Svi standardi za analizu načina kvara i učinaka (bilo da su objavljeni ili razvijeni povijesno) općenito su vrlo slični jedni drugima. Sljedeći opći opis daje opću ideju o FMEA kao metodologiji. Namjerno nije previše dubok i pokriva većinu trenutnih FMEA pristupa.

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

Zatim se identificiraju vrste mogućih kvarova, njihove posljedice i mogući uzroci. Ovisno o veličini, prirodi i složenosti sustava, određivanje mogućih oblika kvarova može se provesti za cijeli sustav kao cjelinu ili za svaki njegov podsustav pojedinačno. U potonjem slučaju, posljedice kvarova na razini podsustava će se očitovati kao načini kvarova na višoj razini. Identifikacija oblika kvarova i učinaka treba se vršiti odozdo prema gore, sve 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 višoj razini. Ovi parametri mogu biti i kvantitativni i kvalitativni. Kao rezultat toga, za svaki element sustava najviše razine izračunava se vlastita jedinstvena mjera, izračunata iz tih parametara prema odgovarajućem algoritmu. U većini slučajeva, ova mjera se naziva "omjer prioriteta rizika", "kritičnost", "razina rizika" ili slično. Načini na koje se takva mjera može koristiti i kako se izračunava mogu biti jedinstveni u svakom slučaju i dobra su polazna točka za izradu mnogostrukosti moderni pristupi provesti analizu načina kvara i učinaka (FMEA).

Primjer primjene 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.

Akronim FMECA je kratica za Failure Mode, Effects and Criticality Analysis.

Glavni pokazatelji koji se koriste za izračunavanje vrijednosti ozbiljnosti su:

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

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:

  • FMD97
  • MIL-HDBK-338B
  • NPRD3

Deskriptor biblioteke za određenu komponentu, općenito, izgleda ovako:

Budući da je za izračun parametra kritičnosti kvara potrebno poznavati vrijednosti indeksa stope kvara, u vojno-industrijskom kompleksu prije primjene FME[C]A metodologije provodi se proračun MTBF-a, rezultati koje koristi FME[C]A. Za elemente sustava čiji indeks kritičnosti kvara premašuje tolerancije utvrđene sigurnosnim zahtjevima, također treba provesti odgovarajuću analizu stabla grešaka (FTA, Fault Tree Analysis). U većini slučajeva analizu načina kvara, učinaka i kritičnosti (FMEA) za potrebe MIC-a izvodi jedna osoba (stručnjak za dizajn elektroničkih sklopova ili stručnjak za kontrolu kvalitete) ili vrlo mala skupina takvih stručnjaka.

FMEA u automobilskoj industriji

Za svaki broj prioriteta rizika (RPN) kvara koji prelazi unaprijed određenu 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 provedbe korektivnih mjera, vrijednost Failure Risk Priority Factorja ponovno se procjenjuje i uspoređuje s postavljenom graničnom vrijednošću.

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

  • vjerojatnost neuspjeha
  • kritično,
  • vjerojatnost otkrivanja kvara.

U većini slučajeva, Risk Priority Ratio 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 za pronalaženje koeficijenta prioriteta rizika mogu se mnogo puta proširiti, na primjer:

U većini slučajeva FMEA analizu u automobilskoj industriji provodi interna radna skupina predstavnika različitih odjela (R&D, 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) metode analize pouzdanosti, iako imaju mnogo toga zajedničkog, sadrže nekoliko značajnih 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 IEC 60812 "Tehnike analize za pouzdanost sustava - Procedura za analizu načina kvara i učinaka (FMEA)"),

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

a cilj FMEDA je izračunati stopu kvarova (failure rate) konačnog sustava, koji se može smatrati uređajem ili skupinom uređaja koji obavljaju složeniju funkciju. Metodologija analize načina kvarova, učinaka i mogućnosti dijagnosticiranja FMEDA prvo je razvijena za analizu elektronički uređaji, a potom proširen na mehaničke i elektromehaničke sustave.

Opći koncepti 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 izvođenje potrebnih operacija za zaštitu stroja, opreme ili procesa od posljedica opasnosti, kvara. Primjeri SIS uređaja su pretvarač, izolator, kontaktna skupina itd.

Svaki uređaj sastoji se od komponenti. Na primjer, sonda se može sastojati od komponenti kao što su brtve, vijci, dijafragma, elektronički sklopovi i tako dalje.

Sklop uređaja može se smatrati jednim kombiniranim uređajem koji implementira funkciju SIS. Na primjer, aktuator-pozicioner-ventil je sklop uređaja koji se zajedno mogu smatrati konačni element sigurnosni PAZ. Komponente, uređaji i sklopovi mogu biti dio krajnjeg sustava za potrebe FMEA, FMECA ili FMEDA evaluacije.

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 za sklop, osim identificiranja načina kvara i učinaka, treba razviti blok dijagram pouzdanosti (dijagram) ovog sklopa za procjenu međusobne interakcije uređaja (vidi IEC 61078:2006 „Analiza tehnike za pouzdanost - blok dijagram pouzdanosti i Booleove metode").

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

Opći pristup definira sljedeće glavne korake FME analize:

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

Primjena FMECA metodologije na rezultate analize načina i učinaka kvarova (FMEA) omogućuje procjenu rizika povezanih s kvarovima, a FMEDA metode - mogućnost procjene pouzdanosti.

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

Rezultat analize oblika kvarova i učinaka je izvješće koje sadrži sve verificirane (ako je potrebno, prilagođene od strane radne skupine stručnjaka) FME tablice i zaključke / prosudbe / odluke u vezi konačnog sustava. Ako se ciljni sustav modificira nakon izvođenja analize FME, postupak FMEA mora se ponoviti.

Razlike u procjenama i rezultatima FME-, FMEC- i FMED-analize

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 učestalost opasnog kvara ( PFHavg.), prosječno vrijeme između kvarova (MTTF) ili srednje vrijeme do opasnog kvara (MTTFd).

Rezultati FMECA mogu se koristiti za kvalitativnu ili kvantitativnu procjenu, au oba slučaja trebaju biti predstavljeni matricom kritičnosti krajnjeg sustava koja u grafičkom obliku prikazuje koje komponente (ili uređaji) imaju veći/manji utjecaj na pouzdanost konačnog (cilja) sustav.

FMEDA rezultati uključuju FMEA rezultate i konačne podatke o pouzdanosti sustava. Mogu se koristiti za provjeru ispunjava li sustav ciljani SIL, za certifikaciju SIL-a ili kao osnova za izračun ciljanog SIL-a SIS uređaja.

FMEDA pruža kvantitativne procjene pokazatelja pouzdanosti kao što su:

  • Sigurna otkrivena stopa kvarova (stopa dijagnosticiranih / otkrivenih sigurnih kvarova) - učestalost (stopa) kvarova konačnog sustava, prenoseći svoje radno stanje iz normalnog u sigurno. Obavještava se ESD sustav ili operater, ciljno postrojenje ili oprema su zaštićeni;
  • Stopa sigurnih neotkrivenih kvarova (stopa nedijagnosticiranih / neotkrivenih sigurnih kvarova) - učestalost (stopa) kvarova konačnog sustava, prenoseći njegovo radno stanje iz normalnog u sigurno. ESD sustav ili operater nisu obaviješteni, ciljno postrojenje ili oprema su zaštićeni;
  • Opasna otkrivena stopa kvarova (stopa) kvarova krajnjeg sustava, pri kojoj će on ostati u normalnom stanju kada se ukaže potreba, ali je sustav ili ESD operater obaviješten da ispravi problem ili izvrši održavanje. Ciljano postrojenje ili oprema nisu zaštićeni, ali je problem identificiran i postoji mogućnost da se problem ispravi prije nego što se ukaže potreba;
  • Opasna neotkrivena stopa kvarova (stopa) kvarova krajnjeg sustava, pri kojoj će on ostati u normalnom stanju kada se ukaže potreba, ali sustav ili ESD operater nisu obaviješteni. Ciljano postrojenje ili oprema nisu zaštićeni, problem je skriven, a jedini način da se problem identificira i ispravi je provođenje proof testa (verifikacije). Ako je potrebno, procjena FMEDA može otkriti koliko se nedijagnosticiranih opasnih kvarova može identificirati pomoću kontrolnog testa. Drugim riječima, FMEDA rezultat pomaže u osiguravanju da je učinkovitost testiranja testa (Et) ili pokrivenost kontrolnim testom (PTC) postignuta prilikom izvođenja probnog testiranja (validacije) krajnjeg sustava;
  • Annunciation failure rate (stopa kvarova-upozorenja) - učestalost (stopa) kvarova konačnog sustava, koji neće utjecati na sigurnosne performanse kada se njegovo radno stanje prebaci iz normalnog u sigurno stanje;
  • Stopa kvarova bez učinka - Stopa (stopa) svih drugih kvarova koji neće rezultirati prijelazom radnog stanja konačnog sustava iz normalnog u sigurno ili opasno.

KConsult C.I.S. ponude profesionalne usluge certificirani europski inženjeri praktičari za izvođenje FMEA, FMECA, FMEDA analize, kao i implementaciju FMEA metodologije u svakodnevne aktivnosti 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 graf koji se naziva graf prijelaza iz stanja u stanje.

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

(t = t 0 ) i ne ovisi o tome kada je i kako sustav došao u ovo 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 kroz "sadašnjost", odnosno 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 , potrebno je imati matematički model kao skup stanja sustava S 1 , S 2 , … , S n , u kojem može biti tijekom kvarova i obnove elemenata.

Prilikom sastavljanja modela uvedene su sljedeće pretpostavke:

Neispravni elementi sustava (ili sam objekt) odmah se obnavljaju (početak obnavljanja poklapa se s trenutkom kvara);

Nema ograničenja u broju restauracija;

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

Osnovna pravila za sastavljanje modela:

1. Matematički model je prikazan 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 .

Strelice iznad/ispod 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 neuspjeha 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) je vjerojatnost pronalaženja sustava u ovom trenutku t V ja-to stanje.

Očito, za bilo koju t

(uvjet normalizacije, jer druga stanja, osim S 1 , S 2 , … , S n Ne).

3. Prema grafu 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 (restauracija).

Odredimo odgovarajuće vjerojatnosti stanja elemenata R 0 (t): P 1 (t) u proizvoljnom trenutku u vremenu 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 vremena, zbroj vjerojatnosti P 0 (t) + P 1 (t) = 1 je vjerojatnost određenog događaja. Fiksirajmo trenutak t i pronađimo vjerojatnost P (t + ∆ t) da u trenutku vremena t + ∆ t predmet je u tijeku. Ovaj događaj je moguć kada su ispunjena dva uvjeta.

    U trenutku t element je bio u stanju S 0 i za vrijeme t nije bilo neuspjeha. Vjerojatnost rada elementa određena je pravilom množenja vjerojatnosti neovisnih događaja. Vjerojatnost da u ovom trenutku t predmet je bio i stanje S 0 , jednako je P 0 (t). Vjerojatnost da u vremenu t nije odbio e -λ∆ t . Do 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 . Ta je vjerojatnost također određena pravilom množenja vjerojatnosti neovisnih događaja. Vjerojatnost da u to vrijeme t element je bio u stanju S 1 , jednako je R 1 (t). Vjerojatnost da je oporavak završio određuje se 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 (obnova), možemo dobiti drugu jednadžbu stanja

dP 1 (t)/ dt=- µP 1 (t)+λ P 0 (t)

Tako je za opisivanje vjerojatnosti stanja elementa dobiven 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, onda sustav diferencijalnih jednadžbi za vjerojatnosti stanja R DO (k = 0, 1, 2,…) može se napisati odmah koristeći sljedeće pravilo: na lijevoj strani svake jednadžbe je izvoddP DO (t)/ dt, a u desnoj ima onoliko komponenata koliko ima bridova povezanih izravno sa danim stanjem; ako rub završava u zadanom stanju, tada komponenta ima predznak plus; ako počinje iz zadanog 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, s vjerojatnošću stanja iz kojeg rub počinje.

Sustav diferencijalnih jednadžbi može se koristiti za određivanje PBR električnih sustava, faktora funkcije i raspoloživosti, vjerojatnosti popravka (restauracije) nekoliko elemenata sustava, prosječnog vremena u kojem je sustav u bilo kojem stanju, kvara brzina 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

Vjerojatnost stanja 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 (restauracije), 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 dovoljno duge vremenske intervale (t ≥ (7-8) t V ) bez velike pogreške, vjerojatnosti stanja mogu se odrediti utvrđenim prosječnim vjerojatnostima -

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 nultom lijevom stranom, jer u ovom slučaju dP ja (t)/dt = 0. Tada sustav algebarskih jednadžbi ima oblik:

Jer Kg postoji vjerojatnost da će sustav trenutno biti operativan t pri t, tada se iz rezultirajućeg sustava jednadžbi određuje P 0 = kg., tj. vjerojatnost rada elementa jednaka je faktoru stacionarne raspoloživosti, a vjerojatnost kvara jednaka je faktoru 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 u analizi graničnih stanja pomoću diferencijalnih jednadžbi.

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

U ovom slučaju neoperabilna stanja sustava su "upijajući" i intenziteti μ izlasci iz tih stanja su isključeni.

Za objekt koji se ne može obnoviti, grafikon stanja izgleda ovako:

Sustav diferencijalnih jednadžbi:

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

Da biste se pozabavili drugim dijelom, toplo preporučujem da se prvo upoznate s njim.

Analiza načina kvara i učinaka (FMEA)

Analiza načina kvarova i učinaka (FMEA) alat je za induktivnu procjenu rizika koji rizik razmatra kao proizvod sljedećih komponenti:

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

Proces procjene rizika sastoji se od:

Dodjela svakoj od gore navedenih komponenti rizika odgovarajuće razine rizika (visoke, srednje ili niske); uz detaljne praktične i teorijske informacije o principima dizajna i rada kvalificirajućeg uređaja, moguće je objektivno dodijeliti razine rizika i za mogućnost 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 poznavanje načina na koji će se manifestirati kvar određene funkcije instrumenta. Na primjer, kvar sistemskog softvera instrumenta sugerira da se spektrofotometrom ne može upravljati. Takav se kvar može lako otkriti i stoga mu se može dodijeliti niska razina rizika. Ali greška u mjerenju optičke gustoće ne može se otkriti na vrijeme ako kalibracija nije izvršena, odnosno kvaru funkcije spektrofotometra za mjerenje optičke gustoće treba dodijeliti visoku razinu rizika od njezinog neotkrivanja .

Dodjeljivanje razine ozbiljnosti rizika nešto je subjektivnije i u određenoj mjeri ovisi o zahtjevima relevantnog 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 reguliranom okruženju kontrole kvalitete proizvoda. Druge primjene laboratorijske analize mogu zahtijevati drugačiji skup kriterija dodjele. Na primjer, utjecaj bilo kojeg kvara na izvedbu 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 otkrivanja (D)
ozbiljnost
visokoVjerojatno štetiti potrošaču Dovest će do povlačenja proizvoda Više od tjedan dana zastoja ili potencijalni veliki gubitak prihoda Više od jednom u roku od tri mjeseca Malo je vjerojatno da će biti otkriven u većini slučajeva
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 naštetiti korisniku Dovest će do otkrivanja nesukladnosti tijekom revizije Zastoj do jednog dana ili manji gubitak prihoda Jednom svake jedne do tri godine Vjerojatno će biti otkriven

Preuzeto iz izvora

Izračun razine ukupnog rizika uključuje:

  1. Dodjeljivanje brojčane vrijednosti svakoj razini ozbiljnosti rizika za svaku pojedinačnu kategoriju ozbiljnosti, kao što je prikazano u tablici 3
  2. Zbrajanje brojčanih vrijednosti razina ozbiljnosti za svaku kategoriju rizika dat će kumulativnu kvantitativnu 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 težine
Razina kvalitete ozbiljnosti Kvantitativna razina ozbiljnosti Kumulativna kvantitativna razina ozbiljnosti Kumulativna razina kvalitete ozbiljnosti
visoko3 7-9 visoko
Prosjek2 5-6 Prosjek
Kratak1 3-4 Kratak
  1. Kao rezultat množenja kumulativne razine kvalitete ozbiljnosti (S) s razinom mogućnosti pojave (O), dobivamo klasu rizika, kao što je prikazano u tablici 5.
  2. Čimbenik rizika tada se može izračunati množenjem klase rizika s nemjerljivim kao što je prikazano u tablici 6.
Tablica 5: izračun klase rizika Tablica 6: izračun razine rizika
Razina ozbiljnosti neotkrivenost
Razina izgleda KratakProsjekvisoko Klasa rizikaKratakProsjekvisoko
visokoProsjekvisokovisoko visokoProsjekvisokovisoko
ProsjekKratakProsjekvisoko ProsjekKratakProsjekvisoko
KratakKratakKratakProsjek KratakKratakKratakProsjek
Klasa rizika = Razina ozbiljnosti * Razina pojave Čimbenik rizika = Klasa rizika * Razina neotkrivanja

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

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

Rasprava

Proces procjene rizika sastoji se od četiri glavna koraka, kako je navedeno u nastavku:

  1. Provođenje procjene u nedostatku bilo kakvih alata ili postupaka za ublažavanje
  2. Uspostava sredstava i postupaka za minimiziranje procijenjenog rizika na temelju rezultata 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 ponovno procijenite

Procjena rizika sažeta u Tablici 7 i razmatrana u nastavku razmatra se iz perspektive farmaceutske i srodnih industrija. Unatoč tome, slični procesi mogu se primijeniti na bilo koji drugi sektor gospodarstva, međutim, ako se primjenjuju drugi prioriteti, onda se mogu dobiti drugačiji, ali ništa manje opravdani zaključci.

Početna procjena

Počinje s radnim funkcijama spektrofotometra: točnost i preciznost valne duljine i spektralna razlučivost spektrofotometra, koje određuju može li se koristiti u UV/Vidnom testiranju identiteta. Sve netočnosti, nedovoljna preciznost valne duljine određivanja ili nedovoljna rezolucija spektrofotometra mogu dovesti do pogrešnih rezultata testa identiteta.

Zauzvrat, to može dovesti do puštanja proizvoda s nepouzdanom autentičnošću, sve do njihovog primitka od strane krajnjeg potrošača. To također može dovesti do povlačenja proizvoda i posljedičnih značajnih troškova ili gubitka prihoda. Stoga će u svakoj kategoriji ozbiljnosti ove funkcije predstavljati visoku razinu rizika.

Tablica 7: procjena rizika s FMEA za UV/V spektrofotometar

Preminimizacija Naknadna minimizacija
ozbiljnost ozbiljnost
FunkcijeQ C B S O D RF Q C B S O D RF
Radne funkcije
Točnost valne duljine UUUUSUU UUUUHHH
Ponovljivost valne duljine UUUUSUU UUUUHHH
Spektralna rezolucija UUUUSUU UUUUHHH
raspršeno svjetloUUUUSUU UUUUHHH
Fotometrijska stabilnost UUUUUUU UUUUHHH
Fotometrijski šum UUUUUUU UUUUHHH
Ravnost spektralne osnovne linije UUUUUUU UUUUHHH
Fotometrijska točnost UUUUUUUUUUUHHH
Funkcije kvalitete i integriteta podataka
Kontrole pristupa UUUUHHH UUUUHHH
Elektronički potpisi UUUUHHH UUUUHHH
Kontrole lozinke UUUUHHH UUUUHHH
Sigurnost podataka UUUUHHH UUUUHHH
revizijski trag UUUUHHH UUUUHHH
Vremenske oznake UUUUHHH UUUUHHH

H = Visoko, M = Srednje, L = Nisko
Q = Kvaliteta, C = Usklađenost, B = Posao, S = Ozbiljnost, O = Pojava, D = Nemjerljivo, RF = Faktor rizika

Analizirajući dalje, raspršena svjetlost utječe na ispravnost mjerenja optičke gustoće. Moderni instrumenti to mogu uzeti u obzir i prema tome ispraviti izračune, ali to zahtijeva da se to raspršeno svjetlo odredi i pohrani u operativnom softveru spektrofotometra. Sve netočnosti u pohranjenim parametrima rasute svjetlosti rezultirat će netočnim mjerenjima optičke gustoće s istim posljedicama za fotometrijsku stabilnost, šum, točnost osnovne linije i ravnost kao što je navedeno u sljedećem odlomku. Stoga će u svakoj kategoriji ozbiljnosti ove funkcije predstavljati visoku razinu rizika. Točnost i preciznost valne duljine, rezolucije i raspršene svjetlosti 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 posebnih provjera, kvar ovih funkcija vjerojatno neće biti otkriven, stoga se neotkrivenim dodjeljuje visoka razina rizika.

Fotometrijska stabilnost, šum i točnost, kao i ravnost osnovne linije utječu na točnost mjerenja optičke gustoće. Ako se spektrofotometar koristi za kvantitativna mjerenja, svaka pogreška u mjerenju optičke gustoće može rezultirati prikazivanjem pogrešnih rezultata. Ako se prijavljeni rezultati ovih mjerenja koriste za puštanje serije farmaceutskog proizvoda na tržište, to može dovesti do toga da krajnji korisnici dobiju serije proizvoda loše kvalitete.

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

Sada se vratimo 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 u pogledu točnosti ili cjelovitosti stvorenih zapisa mogao bi potencijalno rezultirati puštanjem proizvoda neodređene kvalitete na tržište, što bi moglo naštetiti krajnjem korisniku, a proizvod bi se mogao morati povući, što bi rezultiralo velikim gubicima za laboratorij/ društvo. Stoga će u svakoj kategoriji ozbiljnosti ove funkcije predstavljati visoku razinu rizika. Međutim, nakon što je potrebna konfiguracija softvera instrumenta ispravno konfigurirana, malo je vjerojatno da ove funkcije neće uspjeti. Osim toga, svaki kvar se može otkriti na vrijeme.

Na primjer:

  • Odobravanje pristupa relevantnim samo ovlaštenim osobama program rada do trenutka otvaranja može se implementirati tako da se od sustava zahtijeva unos korisničkog imena i lozinke. Ako ova funkcija ne uspije, sustav više neće tražiti korisničko ime i lozinku, odnosno bit će odmah otkriveni. 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 greške u sustavu, ovaj prozor se neće otvoriti i greška će biti odmah otkrivena.

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 instrumenta, preporučuje se da kvalificirate sljedeće funkcije:

  • točnost i preciznost valne duljine
  • spektralna rezolucija
  • raspršeno 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 naznači da lampa(e) treba biti isključena tijekom razdoblja mirovanja spektrofotometra, odnosno kada se ne koristi. Također se preporučuje obavljanje preventivnog održavanja (PM) svakih šest mjeseci, uključujući zamjenu lampe i prekvalifikaciju (RP).

Obrazloženje za razdoblje 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 prikazan 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 ponovne kvalifikacije (PHE/QR) svakih šest mjeseci osigurat će rad instrumenta bez problema. Ako spektrofotometar radi šest do sedam dana u tjednu, očekuje se da će vijek trajanja lampe biti oko šest mjeseci, tako da je PHE/QS rad svaka tri mjeseca prikladniji kako bi se osiguralo odgovarajuće vrijeme neprekidnog rada. Suprotno tome, ako se spektrofotometar koristi jednom ili dvaput tjedno, tada će PHE/PC biti dovoljno pokrenuti svakih 12 mjeseci.

Osim toga, zbog relativno kratkoročno Za deuterijevu žarulju preporučuje se provjera sljedećih parametara, po mogućnosti svaki dan rada spektrofotometra, jer će to biti dodatno jamstvo 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 filtra i brzine zatvarača, tada se deuterijska žarulja mora zamijeniti. Ako test tamne struje ili brzine filtra i vrata ne uspije, 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 ne bude otkriven.

Čimbenici rizika za funkcije kvalitete i cjelovitosti podataka već su niski bez ikakvog ublažavanja. Stoga je samo potrebno provjeriti rad ovih funkcija tijekom OQ i PQ kako bi se potvrdila ispravna konfiguracija. Nakon toga se svaki kvar može pravovremeno otkriti. Međutim, osoblje mora biti obučeno ili upućeno da može prepoznati kvar i poduzeti odgovarajuće mjere.

Zaključak

Failure Mode and Effect 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. Izvođenje takve procjene rizika omogućit će donošenje informiranih odluka u vezi s provedbom odgovarajućih kontrola i postupaka za ekonomično 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

ODBIJANJE

Tehnike analize pouzdanosti sustava - Procedura za način kvara i učinke

Službeno izdanje


S|Š№C1ČI1+P|Š

GOST R 51901.12-2007

Predgovor

Ciljevi i načela normizacije e 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»

O standardu

1 PRIPREMIO OPEN dioničko društvo"Istraživački centar za kontrolu i dijagnostiku tehničkih sustava" (OJSC "NITs KD") i Tehnički odbor za standardizaciju TC 10 "Napredne proizvodne tehnologije, upravljanje i procjena rizika" na temelju vlastitog autentičnog prijevoda standarda navedenog u stavku 4.

2 PREDSTAVLJA Sektor za razvoj. informacijska potpora i akreditacija Federalne agencije za tehničku regulaciju i mjeriteljstvo

3 ODOBRENO I UVEDENO Naredbom br. 572-st od 27. prosinca 2007. Federalne agencije za tehničku regulaciju i mjeriteljstvo

4 Ova norma je modificirana u odnosu na međunarodnu normu IEC 60812:2006 “Metode za analizu pouzdanosti sustava. Metoda analize načina kvara i učinaka (FMEA)” (IEC 60812:2006 “Tehnike analize pouzdanosti sustava - Postupak za analizu načina kvara i učinaka (FMEA)”) uvođenjem tehničkih odstupanja čije je objašnjenje dano u uvodu ovog standard.

Naziv ovog standarda promijenjen je iz naziva navedenog međunarodni standard uskladiti ga s GOST R 1.5-2004 (pododjeljak 3.5)

5 PRVI PUT PREDSTAVLJENO

Podaci o izmjenama ove norme objavljuju se u godišnjem indeksu informacija "Nacionalne norme". te tekst izmjena i dopuna - u mjesečno objavljenim indeksima informacija "Nacionalne norme". U slučaju revizije (zamjene) ili ukidanja ove norme, odgovarajuća obavijest bit će objavljena u mjesečnom indeksu informacija "Nacionalne norme". Također se stavljaju relevantne informacije, obavijesti i tekstovi informacijski sistem opća uporaba - na službenoj web stranici Savezne agencije za tehničku regulaciju i mjeriteljstvo na Internetu

© Standardinform, 2008

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

GOST R 51901.12-2007

1 Opseg ................................................... ...............1

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

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

5 Načini kvarova i analiza učinaka ............................................ .............. 5

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

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

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

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

Prilog C (informativni) Popis kratica za Engleski jezik korišten u standardu. 35 Bibliografija................................................. 35

GOST R 51901.12-2007

Uvod

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

GOST R 51901.12-2007 (IEC 60812:2006)

NACIONALNI STANDARD RUSKE FEDERACIJE

Upravljanje rizicima

METODA ANALIZE VRSTA KVAROVA I UČINAKA

Upravljanje rizicima. Procedura za analitičare načina kvara i učinaka

Datum uvođenja - 01.09.2008

1 područje upotrebe

Ova međunarodna norma utvrđuje 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 primjeni za postizanje ciljeva i to:

Izvođenje potrebnih faza analize;

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

Definicije glavnih principa analize:

Koristeći tražene primjere 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 (IEC 60300-2:2004 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 - Vodič za primjenu - Metode analize pouzdanosti - Metodološki vodič". 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. Strukturni 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 mjesečno objavljenim obavijestima objavljenim u tekućoj godini. Ako je referentni standard zamijenjen (modificiran), onda kada koristite ovaj standard, trebali biste se voditi zamjenskim (modificiranim) standardom. Ako se referentna norma poništi bez zamjene, odredba u kojoj je navedena referenca primjenjuje se u mjeri u kojoj ne utječe na tu referencu.

Službeno izdanje

GOST R 51901.12-2007

3 Termini i definicije

U ovom standardu koriste se sljedeći pojmovi sa svojim definicijama:

3.1 stavka bilo koji dio, element, uređaj, podsustav, funkcionalna jedinica, aparat ili sustav koji se može smatrati samim

Bilješke

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

2 Određeni broj objekata, kao što je njihova populacija ili uzorak, može se smatrati objektom.

NAPOMENA 3. Proces se također može smatrati entitetom koji obavlja određenu funkciju i za koji se provodi FMEA ili FMECA. Tipično, FMEA hardvera ne pokriva ljude i njihovu interakciju s hardverom ili softverom, dok FMEA procesa obično uključuje analizu postupaka ljudi.

3.2 kvar

3.3 pogreška stanje entiteta u kojem nije u stanju izvršiti traženu funkciju, osim takve nesposobnosti zbog održavanja ili drugih planiranih aktivnosti, ili zbog nedostatka vanjskih resursa

Bilješke

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

NAPOMENA 2. U ovoj međunarodnoj normi pojam "kvar" koristi se uz pojam "kvar" iz povijesnih razloga.

3.4 učinak kvara

3.5 način kvara

3.6 kritičnost kvara

3.7 sustav

Bilješke

1 Što se tiče pouzdanosti, sustav bi trebao imati:

a) određene ciljeve, predstavljene u obliku zahtjeva za njegove funkcije:

t>) navedeni radni uvjeti:

c) određene granice.

2 Struktura sustava je hijerarhijska.

3.8 ozbiljnost kvara okoliš i operator povezan s utvrđenim granicama objekta koji se proučava.

4 Osnove

4.1 Uvod

Analiza načina kvara i učinaka (FMEA) sustavna je metoda analize sustava za prepoznavanje 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 (s njihovom interakcijom) ili procesa. Preporuča se da se analiza provede u ranim fazama razvoja kada je najisplativije otkloniti ili smanjiti posljedice i broj oblika kvara. Analiza se može započeti čim se sustav može prikazati u obliku funkcionalnog blok dijagrama s naznakom njegovih elemenata.

Za više detalja pogledajte.

GOST R 51901.12-2007

Vrijeme FMEA je vrlo važno. Ako je analiza obavljena za dovoljno rani stadiji razvoj sustava, zatim uvođenje izmjena u dizajn radi otklanjanja nedostataka uočenih tijekom FMEA. isplativije je. Stoga je važno da ciljevi i zadaci FMEA budu opisani u planu i vremenskom okviru procesa razvoja. Tako. FMEA je iterativni proces koji se provodi 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 se dizajn sustava poboljšava i mijenja tijekom razvoja. Promjene dizajna zahtijevaju izmjene relevantnih dijelova FMEA.

Općenito, FMEA je rezultat rada tima koji se sastoji od kvalificiranih stručnjaka. sposoban prepoznati i procijeniti značaj i posljedice različitih vrsta potencijalnih nedosljednosti dizajna i procesa koje bi mogle 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 osiguravanje mjera za smanjenje rizika, u nekim slučajevima FMEA također uključuje procjenu vjerojatnosti pojave načina kvara. Ovo proširuje analizu.

Prije primjene FMEA potrebno je provesti hijerarhijsku dekompoziciju sustava (hardver sa softverom ili proces) na osnovne elemente. Korisno je koristiti jednostavne blok dijagrame koji ilustriraju razgradnju (vidi GOST 51901.14). Analiza počinje s elementima najniže razine sustava. Posljedica kvara na nižoj razini može uzrokovati kvar objekta na višoj razini. Analiza se provodi od dna prema vrhu sheme 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 uključila metode za rangiranje ozbiljnosti načina kvara, dopuštajući 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. medicinski laboratoriji, obrazovni sustavi itd. Kada se PMEA primjenjuje na proizvodni proces, ovaj se postupak naziva FMEA proces (Process Failure Mode and Effects Analysis (PFMEA)). Za učinkovitu primjenu FMEA važno je osigurati odgovarajuće resurse. potpuno razumijevanje sustava za preliminarnu FMEA nije potrebno, međutim, kako dizajn napreduje, detaljna analiza načina kvara i učinaka zahtijeva potpuno poznavanje karakteristika i zahtjeva sustava koji se projektira. tehnički sustavi obično zahtijevaju analizu koja se primjenjuje na veliki broj čimbenika projekta (strojarski, električni, sistemski inženjering, razvoj softvera, objekti za održavanje itd.).

6 Općenito, FMEA se primjenjuje na određene vrste kvarova i njihovih posljedica za sustav u cjelini. Svaki način kvara smatra se neovisnim. Stoga ovaj postupak nije prikladan za rješavanje ovisnih kvarova ili kvarova koji proizlaze iz niza višestrukih događaja. Za analizu takvih situacija potrebno je primijeniti druge metode, kao što je Markovljeva analiza (vidi GOST R 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 se moraju identificirati sve moguće kombinacije načina 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 potrebna je izrada specijaliziranih obrazaca i pravila za vođenje evidencije. Razine ozbiljnosti načina kvara (ako je primjenjivo) za različite sustave ili različite razine sustava mogu se definirati na različite načine.

GOST R 51901.12-2007

Podsustav

Subsisgaia

"Podsustav" * 4 *

Pyoeisteab

Sustav uzroka opt

Widmotk&iv

Pietista: otid padyastama 4

Posljedice: stm * jod *


;tts, Nodul3

(Premium atash aoyagsh 8 vrsta neželjene pošte

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

Posyaedoteio:<утммчеип«2


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

GOST R 51901.12-2007

4.2 Ciljevi i zadaci analize

Razlozi za primjenu analize načina kvarova i učinaka (FMEA) ili analize načina kvarova, učinaka i kritičnosti (FMECA) mogu biti sljedeći:

a) identifikaciju kvarova koji imaju neželjene posljedice za rad sustava, kao što je prekid ili značajno pogoršanje performansi ili utjecaj na sigurnost korisnika;

b) ispunjenje zahtjeva kupca navedenih u ugovoru;

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

d) poboljšati mogućnost održavanja sustava identificiranjem područja rizika ili nedosljednosti s obzirom na mogućnost održavanja.

Sukladno gore navedenom, ciljevi FMEA (ili FMECA) mogu biti sljedeći:

a) potpunu identifikaciju i procjenu 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 c) ili određivanje prioriteta za dijagnosticiranje i ublažavanje štetnih učinaka svakog načina kvara koji utječe na ispravan rad i performanse sustava ili povezanog procesa;

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

d) utvrđivanje funkcionalnih kvarova sustava i procjena težine posljedica i vjerojatnosti 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 primjena FMECA metodologije.

5 Analiza načina kvarova i učinaka

5.1 Osnove

Tradicionalno, postoje prilično velike razlike u načinu na koji se FMEA provodi i prikazuje. Obično se analiza provodi identificiranjem načina kvara, odgovarajućih uzroka, neposrednih i konačnih posljedica. Analitički rezultati mogu se prikazati u obliku radnog lista koji sadrži najvažnije informacije o sustavu kao cjelini i detaljima, uzimajući u obzir njegove karakteristike. posebno o mogućim putovima kvara sustava, komponentama i načinima kvara koji mogu uzrokovati kvar sustava, te uzrocima svakog načina kvara.

Primjena FMEA na složene proizvode vrlo je teška. Ove poteškoće mogu biti manje ako neki podsustavi ili dijelovi sustava nisu novi i podudaraju se ili su modifikacije podsustava i dijelova prethodnog dizajna sustava. Novostvoreni FMEA trebao bi koristiti informacije o postojećim podsustavima u najvećoj mogućoj mjeri. Također treba ukazati na potrebu testiranja ili pune analize novih svojstava i objekata. Nakon što se za sustav razvije detaljan FMEA, on se može ažurirati i poboljšati za naknadne izmjene sustava, zahtijevajući znatno manje truda od novog razvoja FMEA.

Koristeći postojeći FMEA prethodne verzije proizvoda, potrebno je osigurati da se dizajn (dizajn) ponovno koristi na isti način i s istim opterećenjima kao i prethodni. Nova opterećenja ili utjecaji okoliša tijekom rada mogu zahtijevati prethodni pregled 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 temeljnih pravila za planiranje i raspoređivanje rada FMEA (uključujući dodjelu vremena i osiguravanje da je stručnost dostupna za analizu);

GOST R 51901.12-2007

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

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

d) ažuriranja FMEA-e kako razvoj i razvoj projekta napreduje.

5.2 Preliminarni zadaci

5.2.1 Planiranje analize

FMEA aktivnosti. uključujući radnje, postupke, interakcije s procesima u području pouzdanosti, radnje za upravljanje korektivnim radnjama, kao i rokove za dovršetak tih radnji i njihove faze, treba navesti u općem planu programa pouzdanosti 1 K

Plan programa pouzdanosti trebao bi opisati FMEA metode koje će se koristiti. Opis metoda može biti samostalan dokument ili se može zamijeniti poveznicom na dokument koji sadrži opis.

Plan programa pouzdanosti treba sadržavati sljedeće informacije:

Određivanje 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 biti izvor rizika jer obavljaju kritičnu funkciju ili su proizvedeni korištenjem nerazvijene ili nove tehnologije;

Opis kako prikazana analiza doprinosi ukupnoj pouzdanosti sustava:

Identificirane radnje za upravljanje revizijama FMEA i povezanom dokumentacijom. Treba definirati 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:

Način dovršetka svih radnji navedenih u procesu ublažavanja identificiranih načina kvara koje je potrebno razmotriti.

S planom se moraju složiti svi sudionici projekta i odobriti njegovo rukovodstvo. Konačni FMEA na kraju dizajna proizvoda ili proizvodnog procesa (proces FMEA) mora identificirati sve zabilježene radnje za uklanjanje ili smanjenje broja i ozbiljnosti identificiranih načina kvarova, te način na koji se te radnje poduzimaju.

5.2.2 Struktura sustava

5.2.2.1 Podaci o strukturi sustava

Podaci o strukturi sustava trebaju sadržavati sljedeće podatke:

a) opis elemenata sustava s karakteristikama. radni parametri, funkcije;

b) opis logičkih odnosa između elemenata;

c) opseg i prirodu viška radnika;

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

e) ulazi i izlazi sustava:

f) zamjene u projektiranju sustava za mjerenje načina rada.

Za sve razine sustava potrebne su informacije o funkcijama, karakteristikama i parametrima. Razine sustava razmatraju se od dna do najviše razine, istražujući uz pomoć FMEA načine kvarova koji oštećuju svaku od funkcija sustava.

5.2.2.2 Definiranje granica 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 granice sustava za analizu treba biti u skladu s granicama sustava utvrđenim za projektiranje i održavanje i primjenjivati ​​na bilo koju razinu sustava. Sustavi i/ili komponente koje prelaze granice trebaju biti jasno definirane i isključene.

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

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

GOST R 51901.12-2007

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

Mora biti jasno 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 stavki 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 specificiranih izlaznih zahtjeva:

b) najniža razina sustava na kojoj je analiza učinkovita. - ovo je razina koju karakterizira dostupnost dostupnih informacija za određivanje opisa 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, primjenjuje se manje detaljna analiza. Za novorazvijeni sustav ili sustav s nepoznatom poviješću pouzdanosti uvodi se detaljnija studija i odgovarajuće niže razine sustava:

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

U FMEA, određivanje načina kvara, uzroka i posljedica ovisi o razini analize i kriterijima kvara sustava. U procesu 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 kvarova stvaraju način kvara, koji je opet uzrok kvarova komponenti. Kvar komponente je uzrok kvara modula, koji je opet uzrok kvara 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 Pogled na strukturu sustava

Simbolički prikaz strukture funkcioniranja sustava, posebno u obliku dijagrama, vrlo je koristan pri provođenju analize.

Potrebno je razviti jednostavne dijagrame koji odražavaju glavne funkcije sustava. U dijagramu linije povezivanja 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 dizajnirati blok dijagram. koji predstavljaju stvarne komponente ili sastavne dijelove. Ovaj prikaz pruža dodatne informacije za točniju identifikaciju mogućih načina kvarova i njihovih uzroka.

Blok dijagrami trebaju odražavati sve elemente, njihove odnose, redundanciju i funkcionalne odnose među njima. To omogućuje sljedivost funkcionalnih kvarova sustava. Za opis alternativnih načina rada sustava može biti potrebno nekoliko blok dijagrama. Za svaki način rada mogu biti potrebni zasebni krugovi. Svaki blok dijagram mora sadržavati najmanje:

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

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

c) sve zalihe, upozorenja i ostalo tehničke karakteristike koji štite sustav od kvarova.

5.2.2.5 Pokretanje, rad, upravljanje i održavanje

Treba utvrditi status različitih načina rada sustava, kao i promjene u konfiguraciji ili položaju sustava i njegovih komponenti tijekom različitih faza rada. Minimalni zahtjevi za rad sustava trebaju biti definirani kako slijedi. prema kriterijima

GOST R 51901.12-2007

kvar i/ili operativnost bili 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 nastupe ozbiljne posljedice u sustavu;

d) bilo koje korišteno sredstvo. okolišni uvjeti i/ili osoblje, uključujući sučelja i interakcije s operaterima;

e) radni procesi tijekom pokretanja sustava, gašenja i drugih prijelaza (popravak);

f) upravljanje tijekom operativnih faza:

e) preventivno i/ili korektivno održavanje;

h) postupke ispitivanja, ako je primjenjivo.

Utvrđeno je da je jedna od važnih upotreba FMEA pomoć u razvoju strategije održavanja Informacije o objektima. opreme, rezervnih dijelova za održavanje također treba znati za preventivno i korektivno održavanje.

5.2.2.6 Okruženje sustava

Utvrdit će se uvjeti okoline sustava, uključujući vanjske uvjete i uvjete koje stvaraju drugi obližnji sustavi. Za sustav, njegovi odnosi moraju biti opisani. međuovisnosti ili međuodnosi s podrškom ili drugim sustavima i sučeljima te s osobljem.

U fazi projektiranja nisu poznati svi ovi podaci i stoga se moraju koristiti aproksimacije i pretpostavke. Kako projekt napreduje i podaci na računu se povećavaju nove informacije ili promijenjene pretpostavke i aproksimacije, moraju se izvršiti promjene 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 načina kvarova, njihovih uzroka i posljedica može se poboljšati pripremom popisa očekivanih načina kvarova na temelju sljedećih podataka:

a) svrha sustava:

b) značajke elemenata sustava;

c) način rada sustava;

d) zahtjeve izvedbe;

f) rokovi:

f) utjecaji okoliša:

e) radna opterećenja.

Primjer popisa uobičajenih načina kvara prikazan je u tablici 1.

Tablica 1 - Primjer uobičajenih načina kvara

Napomena - ovaj popis je samo primjer. Različite vrste sustava odgovaraju različitim listama.

Zapravo, svaki način kvara može se dodijeliti jednom ili više ovih općih načina. Međutim, ove opći pogledi kvarovi imaju preširok opseg analize. Stoga je popis potrebno proširiti kako bi se suzila skupina kvarova dodijeljenih općem načinu kvara koji se istražuje. Zahtjevi ulaznih i izlaznih kontrolnih parametara i mogući načini kvarova

GOST R 51901.12-2007

treba identificirati i opisati u blok dijagramu pouzdanosti objekta. Treba napomenuti da jedna vrsta kvara može imati nekoliko uzroka.

važno je da je procjena svih stavki unutar granice sustava na najnižoj razini kako bi se dobila ideja o svim mogućim načinima kvara u skladu s ciljevima analize. Zatim se provode studije kako bi se utvrdili mogući kvarovi, kao i posljedice kvarova na podsustave i funkcije sustava.

Dobavljači komponenti trebali bi identificirati moguće načine kvarova 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 namjene i strukture, kao i rezultati ispitivanja tih objekata s odgovarajućim opterećenjem;

b) za nove artikle, mogući načini kvarova i njihovi uzroci određuju se u skladu s projektnim ciljevima i detaljnom analizom značajki artikla. Ova metoda je poželjnija od one navedene u popisu a), budući da se opterećenja i stvarni rad mogu razlikovati za slične objekte. Primjer takve situacije bila bi uporaba FMEA za obradu signala procesora koji nije isti procesor korišten u sličnom projektu;

c) za objekte u pogonu mogu se koristiti podaci iz izvješća o održavanju i kvarovima;

d) mogući oblici kvara mogu se odrediti na temelju analize funkcionalnih i fizičkih parametara specifičnih za rad objekta.

važno je da se načini kvara ne propuste zbog podataka koji nedostaju i da se početne procjene poboljšaju na temelju rezultata ispitivanja i podataka o napretku projekta, zapise o statusu takvih procjena treba održavati u skladu s FMEA.

Identifikacija oblika kvara i. gdje je to prikladno, definicija projektnih korektivnih radnji, preventivnih radnji osiguranja kvalitete ili radnji održavanja proizvoda od najveće je važnosti. Važnije je identificirati i. gdje je to moguće, ublažiti učinke načina kvara projektiranim mjerama umjesto poznavanjem vjerojatnosti njihove pojave. Ako je teško odrediti prioritete, može biti potrebna analiza kritičnosti.

5.2.4 Uzroci kvarova

Treba identificirati i opisati najvjerojatnije uzroke 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 kvarova nije uvijek potreban za sve načine kvara identificirane u analizi. Identifikacija i opis uzroka kvarova i prijedlozi za njihovo otklanjanje trebaju biti napravljeni 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 ne utječu na performanse sustava ili imaju vrlo mali učinak.

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

Nakon utvrđivanja uzroka načina kvara, na temelju procjene njihove pojave i težine posljedica, procjenjuju se preporučene radnje.

5.2.5 Posljedice kvara

5.2.5.1 Utvrđivanje posljedica kvara

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

Posljedice svakog načina kvara na izvedbu elemenata, funkciju ili status sustava moraju se identificirati, ocijeniti i zabilježiti. Aktivnosti održavanja i ciljeve sustava također treba uzeti u obzir 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

dostojanstvo. Svrha utvrđivanja lokalnih posljedica je osigurati 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 ocjenjuju posljedice eventualnog kvara za najvišu razinu sustava temeljem analize na svim međurazinama. Posljedice više razine mogu biti rezultat višestrukih kvarova. Na primjer, kvar sigurnosnog uređaja dovodi do katastrofalnih posljedica za sustav u cjelini samo ako sigurnosni uređaj otkaže istovremeno s glavnom funkcijom sustava za koju je sigurnosni uređaj namijenjen da bude prekoračen. Ove posljedice koje proizlaze iz višestrukih kvarova trebaju biti naznačene u radnim listovima.

5.2.6 Metode otkrivanja kvarova

Za svaki način kvara, analitičar mora odrediti metodu kojom se kvar otkriva i sredstva koja instalater ili tehničar za održavanje koristi za dijagnosticiranje kvara. Dijagnostika kvara može se provoditi tehničkim sredstvima, može se provoditi automatskim sredstvima predviđenim projektom (ugrađeno testiranje), kao i uvođenjem posebnog postupka kontrole prije početka rada sustava ili tijekom održavanja. Dijagnostika se može provoditi pri pokretanju sustava tijekom njegovog rada ili u zadanim intervalima. U svakom slučaju, nakon dijagnosticiranja kvara, mora se eliminirati opasni način rada.

Moraju se analizirati i navesti načini kvarova, osim onog koji se razmatra, koji imaju identične manifestacije. Treba razmotriti potrebu za zasebnom dijagnostikom kvarova redundantnih elemenata tijekom rada sustava.

Za FMEA greške u dizajnu ispituju se s kojom vjerojatnošću, kada i gdje će se greška u dizajnu identificirati (putem analize, simulacije, testiranja itd.). Za FMEA procesa, otkrivanje kvara razmatra koliko je vjerojatno i gdje se nedostaci i nedosljednosti procesa mogu identificirati (npr. operater u statističkoj kontroli procesa, u procesu kontrole kvalitete ili kasnije u procesu).

5.2.7 Uvjeti kompenzacije kvara

Presudna je identifikacija svih značajki dizajna na danoj razini sustava ili drugih sigurnosnih mjera koje mogu spriječiti ili ublažiti učinke načina kvara. FMEA mora jasno pokazati pravi učinak ovih zaštitnih mjera u uvjetima određenog načina kvara. Sigurnosne mjere za sprječavanje kvara, koje moraju biti registrirane kod FMEA. uključuju sljedeće:

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

b) alternativna sredstva rada;

c) nadzorne ili signalne uređaje;

d) sve druge metode i sredstva učinkovit rad ili ograničiti štetu.

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

5.2.8 Klasifikacija ozbiljnosti kvara

Težina kvara je procjena važnosti utjecaja posljedica režima 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;

Zakonski i sigurnosni zahtjevi;

Jamstveni zahtjevi.

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

GOST R 51901.12-2007

Tablica 2 — Ilustrativni primjer klasifikacije ozbiljnosti kvara

Broj klase ozbiljnosti kvara

Naziv klase gravitacije

Opis posljedica kvara za ljude ili okoliš

Katastrofalno

Način kvara može dovesti do prekida primarnih funkcija sustava i uzrokovati ozbiljnu štetu sustavu i okolišu i/ili smrt i teške ozljede ljudi.

Kritično

Vrsta kvara može dovesti do prekida primarnih funkcija sustava i uzrokovati značajnu štetu sustavu i okolišu, ali ne predstavlja ozbiljnu prijetnju životu i zdravlju ljudi.

Minimum

način kvara može pogoršati performanse sustava bez značajne štete na sustavu ili prijetnje ljudskom životu ili zdravlju

neznatan

vrsta kvara može utjecati na performanse funkcija sustava, ali ne uzrokuje štetu na sustavu i ne predstavlja prijetnju životu i zdravlju ljudi

5.2.9 Učestalost ili vjerojatnost pojave kvarova

Treba odrediti učestalost ili vjerojatnost pojavljivanja svakog načina kvara kako bi se procijenile posljedice ili ozbiljnost kvara.

Da bi se utvrdila vjerojatnost pojave načina kvara, uz objavljene informacije o stopi 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 posljedično, intenzitet razmatranog načina kvara 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 neuspjeha FMEA odnose se na određeno vremensko razdoblje. To je obično jamstveno razdoblje ili navedeni životni vijek predmeta ili proizvoda.

Korištenje učestalosti i vjerojatnosti pojave kvara objašnjeno 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 C uključeno je u kraticu FMEA. znači da analiza načina kvara također dovodi do analize kritičnosti. Definicija kritičnosti podrazumijeva 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 treba eliminirati ili ublažiti. 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 za ovu količinu koriste se za određivanje prioriteta radnji za uklanjanje ili ublažavanje kvarova na temelju kombinacija ozbiljnosti kvara i ozbiljnosti kvara.

5.3.2 Rizik R i vrijednost prioriteta rizika (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 unutar određenog vremenskog razdoblja (koristi se za analizu). U nekim slučajevima, kada ova metoda nije primjenjiva, potrebno je obratiti se na jednostavniji oblik nekvantitativnog FMEA.

GOST R 51901.12-2007

8 Kao opću mjeru potencijalnog rizika, R&S, 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 (bezdimenzijska vrijednost). Ako je manji od 0,2. može se zamijeniti vrijednošću kritičnosti C. koja se koristi u nekim kvantitativnim metodama FMEA. opisano u 5.3.4 (procjena vjerojatnosti pojave posljedica kvara).

8 Neke aplikacije FMEA ili FMECA dodatno dodjeljuju razinu detekcije kvara sustavu u cjelini. U tim slučajevima, dodatna vrijednost detekcije kvara od 0 (također bezdimenzionalna vrijednost) koristi se za formiranje RPN vrijednosti prioriteta rizika.

gdje je O vjerojatnost neuspjeha za dano ili postavljeno vremensko razdoblje (ova se vrijednost može definirati kao rang, a ne stvarna vrijednost vjerojatnosti neuspjeha);

D - karakterizira otkrivanje kvara i procjena je šanse da se kvar identificira i otkloni prije nego što se pojave posljedice za sustav ili korisnika. Vrijednosti D obično se poredaju obrnutim redoslijedom vjerojatnosti kvara ili ozbiljnosti kvara. Što je veća vrijednost D., manja je vjerojatnost otkrivanja kvara. Niža vjerojatnost otkrivanja odgovara višem RPN-u i većem prioritetu načina kvara.

RPN vrijednost prioriteta rizika može se koristiti za određivanje prioriteta smanjenja načina kvara. Uz vrijednost prioriteta rizika, kako bi se odlučilo o smanjenju oblika kvara, prije svega se uzima u obzir ozbiljnost načina kvara, što znači da se uz jednake ili bliske vrijednosti RPN-a ova odluka prvo treba primijeniti na kvar modovi 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, posljedice za načine kvara s RPN. prekoračenje navedene granice je neprihvatljivo, dok se u drugim slučajevima postavljaju visoke vrijednosti ozbiljnosti kvara bez obzira na RPN vrijednosti.

Različite vrste FMECA koriste različite ljestvice 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 karakterizira rizik koji se razlikuje od uobičajeno korištenih pokazatelja rizika po manjoj strogosti i zahtijeva manje napora za procjenu. Razlike leže ne samo u načinu na koji se predviđa ozbiljnost neuspjeha, već i u opisu interakcija između čimbenika koji doprinose koristeći uobičajeni FMECA-in postupak odozdo prema gore. Osim. FMECA obično dopušta relativno rangiranje doprinosa ukupnom riziku, dok se analiza rizika za sustav visokog rizika obično fokusira na prihvatljiv rizik. Međutim, za sustave s niskim rizikom i niskom složenošću, FMECA može biti troškovno učinkovitija i prikladnija metoda. Svaki put. kada FMECA otkrije vjerojatnost visokorizičnih ishoda, poželjno je koristiti Probabilističku analizu rizika (PRA)] umjesto FMECA.

Iz tog razloga FMECAHe treba koristiti kao jedinu metodu 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 pouzdanim 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 posljedica, latentni kvarovi mehanizama za otkrivanje kvarova).

Prema FMEA, svaka identificirana posljedica kvara pripisuje se odgovarajućoj klasi ozbiljnosti. Stopa događaja izračunava se iz podataka o kvaru ili se procjenjuje za komponentu koja se istražuje. Stopa događaja pomnožena s navedenim radnim vremenom daje vrijednost kritičnosti, koja se zatim izravno primjenjuje na ljestvicu, ili. ako ljestvica predstavlja vjerojatnost događanja događaja, tu vjerojatnost događanja odredite u skladu s

GOST R 51901.12-2007

stepe s vagom. Klasa ozbiljnosti i klasa ozbiljnosti (ili vjerojatnost pojavljivanja) za svaku posljedicu zajedno čine veličinu 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 stavki, određene za okolišne i radne uvjete slične onima usvojenim za sustav koji se proučava, ove stope događaja mogu se izravno koristiti u FMECA-i. Ako su stope kvarova (umjesto načina kvara) dostupne za okolišne i radne uvjete koji nisu potrebni, treba izračunati stopu kvarova. U ovom slučaju obično se koristi sljedeći omjer:

>.i “X, aD.

gdje je >.j procjena stope kvara /-tog načina kvara (pretpostavlja se da je stopa kvara konstantna);

X, - stopa kvarova j-te komponente;

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

Glavni nedostatak ove metode je implicitna pretpostavka da da je stopa kvarova konstantna i da su mnogi korišteni parametri izvedeni iz predviđanja ili pretpostavki. Ovo je posebno važno kada ne postoje podaci o odgovarajućim stopama kvarova za komponente sustava, već samo procijenjena vjerojatnost kvara za određeno vrijeme rada s odgovarajućim opterećenjima.

Uz pomoć pokazatelja koji uzimaju u obzir promjene u uvjetima okoline, opterećenjima, održavanju, mogu se ponovno izračunati podaci o stopama kvarova dobiveni pod uvjetima koji nisu oni koji se proučavaju.

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 analize, vrijednost kritičnosti oblika kvara C (koja nije povezana s ukupnom vrijednošću "kritičnosti", koja može poprimiti drugu vrijednost) 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 \u003d X\u003e ".P, V

gdje je ^ vrijeme rada komponente tijekom cijelog navedenog vremena studija FMECA. za koju se procjenjuje vjerojatnost, odnosno vrijeme aktivnog rada j-te komponente.

Vrijednost kritičnosti za i-tu komponentu s m oblika kvara određena je formulom

C, - ^Xj-a,pjf|.

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

Vjerojatnost P, pojava kvara /-tog tipa u vremenu t za dobivenu kritičnost:

P, - 1 - e s ".

Ako su stope načina kvara i odgovarajuće vrijednosti kritičnosti male, tada se s grubom aproksimacijom može tvrditi da su za vjerojatnosti pojave manje od 0,2 (kritičnost je 0,223), vrijednosti kritičnosti i vjerojatnosti kvara vrlo bliske.

U slučaju promjenjivih stopa kvarova ili stope kvarova potrebno je izračunati vjerojatnost nastanka 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 kao matrica kritičnosti, kao što je prikazano na slici 3. Imajte na umu da ne postoji univerzalne definicije kritično. Kritičnost bi trebao odrediti analitičar, a prihvatiti voditelj programa ili projekta. Definicije se mogu značajno razlikovati za različite zadatke.

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

Vjerojatno

fanfare kl

ItaMarv poopvdvpy

Slika 3 - Matrica kritičnosti

Ako najveća vjerojatnost pojave ne prelazi 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 je 1 ili E. Gotovo nevjerojatan otkae. vjerojatnost njegove pojave varira u intervalu: 0 £P^< 0.001;

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

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

Vrijednost kritičnosti je 4 ili B. vjerojatni kvar, vjerojatnost njegove pojave varira u rasponu: 0,1 nP,< 0.2;

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

Slika 3 služi samo za ilustraciju. U drugim metodama mogu se koristiti druge oznake i definicije za kritičnost i težinu posljedica.

U primjeru prikazanom na slici 3, način kvara 1 ima veću vjerojatnost pojavljivanja nego način kvara 2, koji ima veću ozbiljnost. Rješenje iz. koja vrsta kvara odgovara višem prioritetu 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 ozbiljnosti) trebao imati veću kritičnost (ili vjerojatnost pojavljivanja) od načina kvara 2, mogu postojati situacije u kojima ozbiljnost posljedica ima apsolutnu prednost nad učestalošću. U ovom slučaju, način kvara 2 je kritičniji način kvara. Još jedan očiti zaključak je da se samo načini kvarova koji se odnose na istu razinu sustava mogu razumno usporediti prema matrici ozbiljnosti, 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 vođena stručnim i financijskim odlukama, ovisno o tome

GOST R 51901.12-2007

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

Tablica 3 - Matrica rizika/kritičnosti

Postotak neuspjeha

Razine ozbiljnosti

neznatan

Minimum

Kritično

Katastrofalno

1 Praktično

Minor

Minor

podnošljiv

podnošljiv

nevjerojatno odbijanje

posljedice

posljedice

posljedice

posljedice

2 Rijetko odbijanje

Minor

podnošljiv

nepoželjan

nepoželjan

posljedice

posljedice

posljedice

posljedice

3 moguće od-

podnošljiv

nepoželjan

nepoželjan

Neprihvatljivo

posljedice

posljedice

posljedice

posljedice

4 Vjerojatno od-

podnošljiv

nepoželjan

Neprihvatljivo

Neprihvatljivo

posljedice

posljedice

posljedice

posljedice

S Česti kvarovi

nepoželjan

Neprihvatljivo

Neprihvatljivo

Neprihvatljivo

posljedice

posljedice

posljedice

posljedice

5.3.6 Vrste FMECA i ljestvice rangiranja

FMECA vrste. opisani u 5.3.2 i široko korišteni u automobilskoj industriji, obično se koriste za analizu dizajna proizvoda, kao i za analizu proizvodnih procesa tih proizvoda.

Metodologija analize podudara se s onima napisanima u općem obliku FMEA / FMECA. osim definicija u tri tablice za vrijednosti ozbiljnosti S. O pojava i D otkrivanje.

5.3.6.1 Alternativna definicija ozbiljnosti

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

Tablica 4 - Ozbiljnost 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 je primijetilo 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, neučinkovit. Klijent doživljava određeno nezadovoljstvo

Umjereno

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

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

Vrlo visoko

Vozilo/sklop ne radi (gubitak primarne funkcije)

Opasno s upozorenjem na opasnost

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

Opasno bez upozorenja na opasnost

Vrlo visoka ozbiljnost, gdje potencijalni način kvara utječe na siguran rad vozila i/ili uzrokuje neusklađenost s obveznim zahtjevima bez upozorenja na opasnost

Napomena - Tablica je 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 tip vozila kao sustava. Stupanj ozbiljnosti naveden je na listu FMECA. Definicija ranga ozbiljnosti dana u tablici 4 točna je za gornje vrijednosti bi ozbiljnosti. Trebalo bi ga koristiti u gornjem tekstu. Određivanje stupnja ozbiljnosti od 3 do 5 može biti subjektivno i ovisi o karakteristikama zadatka.

5.3.6.2 Karakteristike pojave kvara

Tablica 5 (također prilagođena iz FMECA, koja se koristi u automobilskoj industriji) daje primjere kvalitativnih mjera. karakteriziraju pojavu kvara, što se može koristiti u konceptu RPN.

Tablica 5 - Kvar vile prema učestalosti i vjerojatnosti pojavljivanja

Ida karakteristika generiranja kvara

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/objekta

0,5 na 1000 vozila/objekata

Umjereno - neuspjesi

MOGUĆE

1 na 1000 vozila/objekta

2 na 1000 vozila/objekta

5 ne 1000 vozila/objekata

Visoka - prisutnost ponovljenih kvarova

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, "učestalost" se odnosi na omjer broja povoljnih slučajeva prema svim mogućim slučajevima događaja koji se razmatra tijekom provedbe strateškog cilja ili životnog vijeka. Na primjer, način kvara, koji odgovara vrijednostima od 0 do 9, može rezultirati kvarom jednog od tri sustava tijekom razdoblja zadatka. Ovdje je definicija vjerojatnosti pojave kvarova povezana s proučavanim vremenskim razdobljem. Preporuča se navesti ovo vremensko razdoblje u zaglavlju FMEA tablice.

Najbolje prakse mogu se primijeniti kada se vjerojatnost pojavljivanja 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 ozbiljnosti, ljestvica pojave kvara nije linearna i nije logaritamska. Stoga se mora uzeti u obzir da je odgovarajuća vrijednost RPN-a nakon izračuna procjena također nelinearna. Mora se koristiti s velikim oprezom.

5.3.6.3 Rangiranje vjerojatnosti otkrivanja kvara

RPN koncept predviđa procjenu vjerojatnosti detekcije kvara, odnosno vjerojatnosti da će se uz pomoć opreme, verifikacijskih postupaka predviđenih projektom, detektirati moguće vrste kvarova u vremenu dovoljnom da se spriječe kvarovi na razini sustava. u cjelini. Za procesnu FMEA aplikaciju (PFMEA), to je vjerojatnost da niz aktivnosti upravljanja procesom ima sposobnost otkriti i izolirati kvar prije nego što 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 - izvedivost detekcije vrste povrata na temelju planiranih operacija

yaoitrolya

Praktički

sto posto

Dizajnirane kontrole gotovo uvijek otkrivaju mogući uzrok/mehanizam i sljedeći način kvara

Vrlo dobro

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

srednje dobro

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

Praktički

nemoguće

Dizajnirane kontrole ne otkrivaju 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 određivanjem prioriteta 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 navedenih vrijednosti (npr. 5 u svakom slučaju), i odnosno. RPN je 125. Stoga se često koriste dodatni postupci kako bi se osiguralo da načini kvarova s ​​visokim rangom ozbiljnosti (npr. 9 ili 10) imaju prioritet i da se prve poduzimaju korektivne mjere. U ovom slučaju odluku treba voditi i prema stupnju težine, a ne samo prema RPN-u. U svim slučajevima, stupanj ozbiljnosti mora se uzeti u obzir zajedno s RPN-om kako bi se donijela informiranija odluka.

Vrijednosti prioriteta rizika također su definirane u drugim FMEA metodama, posebno kvalitativnim metodama.

RPN vrijednosti. izračunati prema gornjim tablicama često se koriste kao vodič za smanjenje načina kvara. Pritom 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: Nekoliko kombinacija različitih vrijednosti parametara rezultira istim RPN vrijednostima:

Osjetljivost na male promjene: mala odstupanja jednog parametra imaju veliki učinak na rezultat ako drugi parametri imaju velike vrijednosti (na primjer, 9 9 3 = 243 i 9 9 - 4 s 324. dok je 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 beznačajnom, 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 usporedbi RPN. jer su ljestvice redne, a ne relativne.

RPN analiza zahtijeva brigu i pažnju. Ispravna primjena metode zahtijeva analizu ozbiljnosti, pojave i vrijednosti otkrivanja prije donošenja zaključka i poduzimanja korektivnih radnji.

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 bilješke o provedenom istraživanju, kao i dijagrame i funkcionalne dijagrame strukture sustava. Izvješće također treba navesti režime (s njihovim statusom) na kojima se temelji FMEA.

5.4.2 Rezultati analize posljedica

Trebalo bi pripremiti popis posljedica kvarova za određeni sustav koji istražuje FMEA. Tablica 7 navodi tipičan niz posljedica kvara za elektropokretač i ožičenje motora vozila.

Tablica 7 - Primjer posljedica kvarova za starter automobila

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

Izvješće o učincima kvarova može biti potrebno kako bi se utvrdila vjerojatnost kvarova sustava. koji proizlaze iz navedenih učinaka kvarova, te davanje prioriteta korektivnim i preventivnim radnjama. Izvješće o učincima kvara temelji se na popisu učinaka kvara sustava kao cjeline i mora sadržavati pojedinosti o načinima kvara koji utječu na svaki učinak kvara. Vjerojatnost nastanka svakog oblika kvara izračunava se za određeno vremensko razdoblje rada objekta, kao i za očekivane parametre korištenja i opterećenja. Tablica 8 prikazuje primjer pregleda učinaka kvara.

Tablica B — Primjer vjerojatnosti posljedica kvara

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

GOST R 51901.12-2007

Izvješće također treba sadržavati kratak opis metode analize i razine. na kojem je provedeno, korištene pretpostavke i temeljna pravila. Osim toga, trebao bi sadržavati popise:

a) načini kvarova koji dovode do ozbiljnih posljedica:

c) promjene dizajna koje su napravljene kao rezultat FMEA:

d) utjecaji koji se eliminiraju 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 sustava ili njegovog kvara može biti istovremeni kvar nekoliko komponenti sustava. To može biti posljedica pogreške u dizajnu (neopravdano ograničenje dopuštenih vrijednosti komponenti), utjecaja okoline (munja) ili ljudske pogreške.

Prisutnost kvara zajedničkog uzroka (CCF)] u suprotnosti je s pretpostavkom o neovisnosti načina kvara koje razmatra FMEA. Prisutnost CCF-a podrazumijeva mogućnost pojave više od jednog kvara u isto vrijeme ili unutar dovoljno kratkog razdoblja od vrijeme i odgovarajuća pojava posljedica istodobnih kvarova.

Tipično, izvori CCF mogu biti:

Dizajn (razvoj softvera, standardizacija);

Proizvodnja (nedostaci u serijama komponenti);

Okoliš (električni šum, temperaturne promjene, 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 istodobno stanje kvara u dvije ili više komponenti (uključujući ovisne kvarove uzrokovane posljedicama neovisnog kvara). Kvarovi iz zajedničkog uzroka mogu se pojaviti u identičnim podsklopovima s istim načinima kvarova i slabe točke s različitim mogućnostima sklapanja sustava i može biti redundantan.

Sposobnost FMEA da analizira CCF prilično je ograničena. Međutim, FMEA je postupak za ispitivanje svakog načina kvara i njegovih povezanih uzroka redom, i identificiranje svih periodičnih testiranja, preventivnog održavanja itd. Ova metoda vam omogućuje da istražite sve uzroke 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, kada suvišne grane ili dijelovi sustava obavljaju istu funkciju. nisu identični i imaju različite načine kvara; fizičko odvajanje kako bi se uklonili okolišni ili elektromagnetski utjecaji koji uzrokuju CCF. itd. Obično FMEA predviđa pregled preventivnih mjera CCF-a. Međutim, ove mjere treba opisati u stupcu s primjedbama na radnom listu kako bi se pomoglo u razumijevanju FMEA-e u cjelini.

6.2 Ljudski faktor

Potrebni su posebni razvoji kako bi se spriječile ili smanjile neke ljudske pogreške. Takve mjere uključuju osiguranje mehaničke blokade željezničkog signala i lozinku za korištenje računala ili dohvaćanje podataka. Ako takvi uvjeti postoje u sustavu. Posljedice kvara ovise o vrsti greške. Neke vrste ljudskih pogrešaka treba 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 postupka. Identificiranje svih vrsta ljudskih pogrešaka vjerojatno je nemoguće.

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

GOST R 51901.12-2007

6.3 Softverske pogreške

FMEA. provedeno za hardver složenog sustava može imati implikacije na softver sustava. Stoga odluke o posljedicama, kritičnosti i uvjetnim vjerojatnostima koje proizlaze iz FMEA mogu ovisiti o elementima softvera, njihovim značajkama. slijed i vrijeme. U ovom slučaju, odnos između hardvera i softvera mora biti jasno identificiran, budući da naknadna promjena ili poboljšanje softvera može promijeniti procjene FMEAh izvedene iz toga. Odobrenje softvera i njegovih izmjena može biti uvjet za reviziju FMEA i povezanih procjena, na primjer, softverska logika može se modificirati kako bi se poboljšala sigurnost nauštrb operativne pouzdanosti.

Kvarovi uzrokovani softverskim pogreškama ili nedosljednostima imat će posljedice čije značenje treba odrediti u dizajnu softvera i hardvera. Identifikacija takvih pogrešaka ili nedosljednosti i analiza njihovih posljedica mogući su samo u ograničenoj mjeri. Treba procijeniti posljedice mogućih pogrešaka u softveru za odgovarajući hardver. Preporuke za ublažavanje takvih pogrešaka za softver i hardver često su rezultat analize.

6.4 FMEA i posljedice kvarova sustava

FMEA sustava može se napraviti neovisno o njegovoj određenoj primjeni i zatim se može prilagoditi posebnostima dizajna sustava. Ovo se odnosi na male komplete koji se mogu promatrati kao komponente za sebe (npr. elektroničko pojačalo, električni motor, mehanički ventil).

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

Sposobnost FMEA da uzme u obzir 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 prilagođena proučavanju 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, industrijskih, obrazovnih itd.). U tom slučaju obično se naziva proces FMEA ili PFMEA. Prilikom izvođenja FMEA procesa uvijek se uzimaju u obzir ciljevi i zadaci procesa, a zatim se svaki korak procesa ispituje radi eventualnih negativnih ishoda za druge korake u procesu 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. Zahtjevi za FMEA rezultat su 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 treba ga primijeniti što je ranije moguće u projektiranju podsustava i sustava u cjelini. FMEA je primjenjiv na svim razinama sustava, ali je prikladniji za niže razine koje karakterizira velik broj objekata i/ili funkcionalna složenost. Važna je posebna obuka za osoblje koje provodi FMEA. Bitna je bliska suradnja između inženjera i dizajnera sustava. FMEA treba ažurirati kako projekt napreduje i dizajn se mijenja. Na kraju faze projektiranja, FMEA se koristi za provjeru valjanosti dizajna i demonstraciju da dizajnirani sustav zadovoljava specificirane zahtjeve korisnika, standarde, smjernice i regulatorne zahtjeve.

GOST R 51901.12-2007

Podaci dobiveni iz FMEA. utvrđuje prioritete za statistički ured proces proizvodnje, selektivnu kontrolu i ulaznu kontrolu u procesu proizvodnje i ugradnje, kao i za osposobljavanje, prijemno-prijemna i пускna ispitivanja. FMEA je izvor informacija za dijagnostičke postupke, održavanje u razvoju srodnih priručnika.

Prilikom odabira dubine i metoda primjene FMEA na objekt ili projekt, važno je razmotriti lance za koje su FMEA rezultati potrebni. usklađivanje s drugim aktivnostima i uspostavljanje potrebnog stupnja kompetentnosti i kontrole nad neželjenim oblicima kvarova i posljedicama. To dovodi do kvalitetnog FMEA planiranja na naznačenim razinama (sustav, podsustav, komponenta, objekt iterativnog dizajna i razvojni proces).

Da bi FMEA bio učinkovit, njegovo mjesto u programu pouzdanosti mora biti jasno utvrđeno, kao i vrijeme, rad i drugi resursi. Od vitalne je važnosti da se FMEA ne smanjuje kako biste uštedjeli 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 može biti usmjerena na područja koja su drugim metodama analize identificirana kao kritična.

7.1.2 Primjena na procese

Za izvođenje PFMEA potrebno je sljedeće:

a) jasnu definiciju svrhe procesa. Ako je proces složen, svrha procesa može biti u sukobu zajednička svrha ili cilj povezan s proizvodom procesa, proizvodom niza uzastopnih procesa ili koraka, proizvodom jednog koraka procesa i odgovarajućim određenim ciljevima:

b) razumijevanje pojedinačnih koraka u procesu;

c) razumijevanje potencijalnih slabosti specifičnih za svaki korak procesa;

d) razumijevanje posljedica svakog pojedinačnog nedostatka (potencijalni kvar) za proizvod procesa;

e) razumijevanje potencijalnih uzroka svakog od nedostataka ili potencijalnih kvarova i nedosljednosti u procesu.

Ako je proces povezan s više od jednog proizvoda, tada se može analizirati za pojedinačne vrste proizvoda kao PFMEA. Analiza procesa također se može provesti u skladu s koracima procesa i potencijalnim nepovoljnim ishodima koji rezultiraju generaliziranim PFMEA 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 pojedinačno ili u kombinaciji, imaju neprihvatljive ili značajne posljedice, i identifikaciju načina kvarova koji bi mogli imati ozbiljne posljedice za očekivanu ili zahtijevanu funkciju.

NAPOMENA 1 Takve posljedice mogu uključivati ​​ovisne kvarove.

c) Definicija potrebne metode poboljšanje pouzdanosti dizajna (redundancija, optimalna radna opterećenja, tolerancija grešaka, odabir komponenti, ponovno sastavljanje, 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 unos: Samoistraživanje je često potrebno za sigurnost, ali preklapanje je neizbježno i suradnja je vrlo poželjna tijekom istrage:

f) razvoj ispitnog programa za otkrivanje mogućih načina kvara:

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

proizvodnja proizvoda:

h) pomoć u definiranju specifičnosti ukupne 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) podrška za slijed uklanjanja grešaka u dizajnu i podrška za planiranje alternativnih načina rada i rekonfiguracije;

k) razumijevanje dizajnera parametara koji utječu na pouzdanost sustava;

l) razvoj konačnog dokumenta koji sadrži dokaze o poduzetim radnjama kako bi se osiguralo da rezultati projektiranja zadovoljavaju zahtjeve specifikacije održavanja. To je posebno važno u slučaju odgovornosti za kvalitetu proizvoda.

7.3 Ograničenja i nedostaci FMEA

FMEA je izuzetno učinkovita kada se koristi za analizu elemenata koji uzrokuju kvar cjelokupnog sustava ili poremećaj primarne funkcije sustava. Međutim, FMEA može biti težak i zamoran za složene sustave s mnogo funkcija i različitim skupovima komponenti. Te su složenosti pogoršane višestrukim načinima rada i višestrukim politikama održavanja i popravaka.

FMEA može biti dugotrajan i neučinkovit proces ako se ne primjenjuje pažljivo. FMEA istraživanje. čiji se rezultati trebaju koristiti u budućnosti, treba utvrditi. Provođenje FMEA ne bi trebalo biti uključeno kao zahtjev za prethodnu evaluaciju.

Mogu se pojaviti komplikacije, nesporazumi i pogreške kada se pokušava pokriti više razina u hijerarhijskoj strukturi sustava ako je FMEA studija suvišna.

Odnosi između ljudi ili skupina 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 međudjelovanja softvera i hardvera gdje pretpostavka o neovisnosti nije potvrđena. Navedeno vrijedi za ljudsku interakciju s hardverom i modele te interakcije. Pretpostavka o neovisnosti kvarova ne dopušta dužnu pozornost na oblike kvarova, koji kombinirani mogu imati značajne posljedice, a svaki pojedinačno ima malu vjerojatnost nastanka. Lakše je proučavati međusobne veze elemenata sustava korištenjem metode RTA stabla grešaka (GOSTR 51901.5) za analizu.

PTA je poželjan za FMEA aplikacije. budući da je ograničen na veze samo dviju razina hijerarhijske strukture, npr. identifikacija vrsta kvarova objekata i utvrđivanje njihovih posljedica za sustav u lancu. Te posljedice zatim postaju načini kvara na sljedećoj razini, na primjer za modul itd. Međutim, postoji iskustvo s uspješnom implementacijom višerazinskih FMEA.

Osim toga, nedostatak FMEA je njegova nemogućnost evaluacije ukupne pouzdanosti sustava i time procjene stupnja poboljšanja u njegovom dizajnu ili promjenama.

7.4 Odnos s drugim metodama

FMEA (ili PMESA) može se primijeniti samostalno. Kao sustavna induktivna metoda analize, FMEA se najčešće koristi kao dodatak drugim metodama, posebice deduktivnim, poput PTA. U fazi projektiranja često je teško odlučiti koju metodu (induktivnu ili deduktivnu) preferirati, budući da se obje koriste u analizi. Ako se identificiraju razine rizika za proizvodnu opremu i sustave, prednost se daje deduktivnoj metodi, ali FMEA je i dalje 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, opća struktura sustava i njegovih podsustava, uspješno funkcioniranje sustava može se prikazati pomoću blok dijagrama pouzdanosti ili stabla grešaka. Međutim, kako bi se sastavili ovi sustavi, na podsustave se mora primijeniti induktivni FMEA proces. U tim okolnostima, FMEA metoda nije sveobuhvatna. ali prikazuje rezultat u vizualnom tabelarnom obliku. U općem slučaju analize složenog sustava s nekoliko funkcija, brojnim objektima i odnosima između tih objekata, FMEA je nužna, ali ne i dovoljna.

Analiza stabla kvarova (FTA) je komplementarna deduktivna metoda za analizu načina kvarova i njihovih odgovarajućih uzroka. Pjeva za 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 na visokoj razini. FTA vam omogućuje modeliranje međuovisnosti razne vrste kvarovi u slučajevima kada

GOST R 51901.12-2007

njihova interakcija može dovesti do događaja 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 svaki način 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 u lanac. FMEA obrazac je opisniji. Obje se metode koriste u ukupnoj analizi sigurnosti i pouzdanosti složenog sustava. Međutim, ako se sustav primarno temelji na sekvencijalnoj logici s malo redundancije i višestrukim 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 pokazateljima vremena i troškova. učinkovitost i korištenje rezultata. Opće smjernice:

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

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

c) FMEA je važan alat za istraživanje, razvoj, dizajn ili drugi alat gdje se moraju identificirati i pronaći neprihvatljivi učinci kvara. potrebne mjere kako bi ih eliminirali ili ublažili:

d) FMEA može biti potrebna za najsuvremenije objekte u kojima karakteristike kvara možda nisu u skladu s prethodnim radom;

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

f) FTA je prikladniji za analizu načina višestrukih i ovisnih 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 (informativni)

Kratak opis FMEA i FMECA procedura

A.1 Faze. Pregled izvođenja analize

Tijekom analize trebalo je provesti sljedeće korake postupka: c) odluku da se koja metoda - FMEA ili FMECA je potrebna:

b) definiranje granica sustava za analizu:

c) svijest o zahtjevima i funkcijama sustava;

d) definicija kriterija kvara/operabilnosti;

c) definicija oblika kvarova i posljedica kvarova svakog objekta u izvješću:

0 opisu svake posljedice kvara: e) izvješćivanje.

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

I) postavljanje 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 ozbiljnosti posljedica kvara u skladu s matricom kritičnosti, n) sastavljanje matrice kritičnosti za posljedice kvara sustava, o) izvješćivanje za sve razine analize.

NAPOMENA Procjena učestalosti načina kvara i posljedica u FMEA može se izvršiti pomoću koraka n>. 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 trajan, radni list se može prilagoditi konkretnom projektu u skladu s njegovim zahtjevima.

Slika A.1 prikazuje primjer izgleda FMEA radnog lista.

A.2.2 Glava radnog lista

Glava radnog lista treba sadržavati sljedeće podatke:

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

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. kao 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 dati poveznice na blok dijagram ili drugu aplikaciju, kratak opis objekta i njegovu funkciju.

Opis oblika kvara objekta dat je u stupcu “Tip kvara*”. Klauzula 5.2.3 daje smjernice za identificiranje potencijalnih načina kvara. Korištenje jedinstvenog 'Failure Mode Code*' identifikatora za svaki jedinstveni način kvara objekta olakšat će sažetak analize.

Najvjerojatniji uzroci načina kvara navedeni su u stupcu " Mogući razlozi odbijanje." U stupcu "Lokalne posljedice kvara" dat je kratak opis posljedica kvara. Slične informacije za postrojenje kao cjelinu dane su u stupcu "Ishodi 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 prema dizajnu ili može zahtijevati primjenu dijagnostičkih postupaka uključivanjem operativnog osoblja i osoblja za održavanje, važno je identificirati metodu za otkrivanje načina kvara kako bi se osiguralo da su korektivne radnje poduzete.

GOST R 51901.12-2007

Značajke dizajna koje ublažavaju ili smanjuju broj kvarova određene vrste, kao što je redundancija, trebaju biti zabilježene u stupcu Uvjeti kompenzacije kvara. Ovdje također treba navesti kompenzaciju putem održavanja ili radnji operatera.

stupac Ozbiljnost kvara označava razinu ozbiljnosti koju su postavili analitičari FMEA.

u stupcu »Učestalost ili vjerojatnost pojave kvara« navesti učestalost odnosno vjerojatnost pojave pojedine vrste kvara. Skaliranje treba odgovarati njegovoj vrijednosti (na primjer, kvarovi po milijun sati, kvarovi po 1000 km, itd.).

U stupcu 8 "Primjedbe" navode se zapažanja i preporuke u skladu s 5.3.4.

A.2.4 Bilješke u radnom listu

Posljednji stupac radnog lista treba sadržavati sve potrebne napomene za pojašnjenje ostalih unosa. Moguće buduće radnje, kao što su preporuke za poboljšanje dizajna, mogu se zabilježiti i zatim prijaviti. Ovaj stupac također može uključivati ​​sljedeće:

a) svi neuobičajeni uvjeti:

b) posljedice kvarova redundantnog elementa:

c) opis kritičnih svojstava projekta:

0) sve napomene koje proširuju informacije:

f) osnovni zahtjevi za održavanje:

e) dominantni uzroci kvarova;

P) dominantne posljedice neuspjeha:

0 donesene odluke, na primjer, za analizu projekta.

krajnji objekt.

Razdoblje i način rada:

Revizija:

Pripremio:

Opis objekta i njegove funkcije

(neispravan

Šifra vrste kvara (kvar)

razlozi kvara (ne mogućnost servisiranja)

(neispravan

Konačna

(neispravan

Metoda otkrivanja kvara

Uvjeti naknade štete pri otkazu

Učestalost ili vjerojatnost kvara

Slika AL - Primjer FMEA radnog lista

GOST R 51901.12-2007

GOST R 51901.12-2007

Dodatak B (informativni)

Primjeri istraživanja

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

Slika 8.1 prikazuje mali dio opsežnog MEC-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 EMI filter. 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

Moguće posljedice neuspjeha

Potencijalno!." Može uzrokovati/kvar

Točka(i) razlog(i) 'Mehanizam kvara

Podsustav

Lokalni

posljedice

Konačna

posljedice

Napajanje

Kratak

zatvaranje

Terminal baterije * kratki spoj nije uzemljen

Kvar unutarnje komponente

Materijalno razaranje

električni

Nema rezervne zaštite od povratnog napona

kvar unutarnje komponente

Pukotina u zavarivanju ili poluvodiču

Kratak

zatvaranje

Terminal baterije * kratki spoj na masu

Curenje baterije. putovanje nemoguće

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 je neispravan. 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, nema upozorenja. Kvar koji onemogućuje putovanje smatra se opasnim u motociklističkoj industriji. Prema tome, za način kvara oba navedena dijela, rang ozbiljnosti S jednak je 10. O vrijednosti ranga pojavljivanja izračunate su na temelju intenziteta kvarova dijelova s ​​odgovarajućim opterećenjem za rad vozila i zatim skalirani do O za vozila FMEA. Vrijednost ranga detekcije D je vrlo niska, budući da se zatvaranje bilo koje od počasti kriške otkriva kada se testira zdravlje objekta.

Kvar bilo kojeg od gore navedenih dijelova ne oštećuje objekt, međutim, ne postoji zaštita od promjene polariteta za diodu. Kvar kondenzatora koji ne filtrira elektromagnetske smetnje može uzrokovati smetnje na opremi u vozilu.

Ako je u zavojnici L1. smješten između baterije i električnog kruga i namijenjen za filtriranje. postoji otvor, objekt nije u funkciji 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. Ako R91 zakaže, objekt postaje neoperabilan s rangom ozbiljnosti 9. Budući da otpornici imaju vrlo nisku stopu kvara, rang pojavljivanja je 2. Rang detekcije je 1. jer objekt nije operativan.

Rang izgleda

Preventivne radnje

Akcije otkrivanja

akcijski

Odgovorni i rok

Rezultati radnji

Poduzete radnje

Više komponenti izbora Visoka kvaliteta i moć

Ocjenjivanje i kontrola testova ne pouzdanosti

Odabir komponente veće kvalitete i snage

Procjena i kontrolni testovi za pouzdanost

Odabir komponente veće kvalitete i snage

Procjena i kontrolni testovi za pouzdanost

Odabir komponente veće kvalitete i snage

Procjena i kontrolni testovi za pouzdanost

Odabir komponente veće kvalitete i snage

Procjena i kontrolni testovi za pouzdanost

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. Gornji 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 kokoš. gdje je odlučeno pokrenuti FMEA (vidi sliku c.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 radnog lista (vidi sliku B.4) koji je u skladu s preporukama ove međunarodne norme.

važna čast FMEA je definicija i klasifikacija ozbiljnosti posljedica kvarova za sustav u cjelini. Za sustav motor-generator prikazani su u tablici B.1.

Tablica B.1 — Definicija i klasifikacija ozbiljnosti kvara za sustav motor-generator kao cjelinu

Slika B.2 - Dijagram podsustava motor-generator


Slika 6L - Dijagram sustava grijanja, ventilacije i hlađenja

GOST R 51901.12-2007

Sustav 20 - Sustav grijanja, ventilacije i hlađenja

komponenta

vrsta kvara (kvar)

Posljedica neuspjeha

Metoda ili indikacija otkrivanja kvara

Rezervacija

Opaske

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

Napomena - Mech-“mzm se može pregrijati. ako se grijači ne isključe automatski

Grijalice

a) Pregorijevanje grijača

b) Kratki spoj na zemlju zbog kvara na izolaciji

Niže 'moje natre tvoje

Nema grijanja - moguća kondenzacija1c<я

a) Temperatura manja od 5° iznad temperature okoline

b) Korištenje osigurača ili odobrenog strujnog prekidača

Jedan kratki spoj ne empo ne bi trebao dovesti do kvara sustava

Jedan kratki spoj na empu ne bi trebao dovesti do kvara sustava na duže vrijeme

Kućište za grijanje ther-m “mal, kabel

Spajanje s grijačima

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

b) Kratki spoj na priključke uzemljenja (trag)

Bez ili smanjeno zagrijavanje, kondenzacija

Nedostatak svih grijanja - kondenzacija

Temperatura niža od b‘Iznad temperature okoline

dokazano

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. predviđene i postojeće mjere zaštite (u slučaju kvara), kao i koliko često se to može dogoditi i kako se takve situacije mogu eliminirati modernizacijom objekta ili procesa. Cilj je usredotočiti se na moguće (ili poznate) probleme kako bi se održala ili postigla potrebna kvaliteta gotovog proizvoda. Poduzeća koja prikupljaju složene predmete. kao što su osobni automobili itekako su svjesni potrebe da se od dobavljača komponenti zahtijeva da izvrše ovu analizu. Glavni korisnici su dobavljači komponenti. Provedba analize zahtijeva ponovnu provjeru kršenja tehnologije proizvodnje, a ponekad i kvarova, što dovodi do troškova poboljšanja.

Obrazac radnog lista za FMECA proces sličan je obrascu radnog lista za proizvod FMECA, ali postoje neke razlike (vidi sliku B.5). Mjera kritičnosti je Action Priority Value (APW). vrlo blizu po značenju vrijednosti prioriteta rizika (PPW). razmatrano gore. Proces FMECA ispituje načine na koje se javljaju nedostaci i nesukladnosti te mogućnosti isporuke kupcu u skladu s postupcima upravljanja kvalitetom. FMECA ne uzima u obzir kvarove na usluzi zbog istrošenosti ili pogrešne uporabe.

GU>OM*SS

Ovdje je cilj radnja neuspjeha

Procurilo * ala "e

POSLJEDICE»

(b pasti mrak na *

Upravljanje postojećim objektom**

SUSHDSTV

R "xm" "domine *

I>yS 10*1"

PvzMOTRVIINO

e>ah*mi*

Netočne dimenzije ili kutovi ramena

umeci bez vrba" utezi na matrici. Smanjena izvedba

Pogrešno podešeno umetanjem pogrešnog

debljina. oko umetka Smanjena operativnost Smanjeni vijek trajanja

proizvodni nedostaci ILI kontrole potresaju kardansko vratilo

proizvođač i SAT planovi

Analiza planova uzorkovanja

Izolirajte neispravne komponente od dobrih zaliha

Trening okupljanja

Nedovoljan sjaj poniklanosti

korozija. Odstupanja u završnoj fazi

vizualna kontrola u skladu s planom statističke prijemne kontrole

Uključite nasumično upravljanje kako biste vizualno provjerili ispravan sjaj

loša procjena mrežnog prikaza

nedovoljna ekstruzija metala Nepravilna debljina stijenke. Gubljenje

prilikom obrade nađeni su tanki zidovi.

nedostatke u proizvodnji ili upravljanju kvalitetom

vizualna kontrola" u planovima statističke kontrole prihvatljivosti

Omogućite kontrolu JUICY kako biste izvršili vizualnu provjeru ispravnog sjaja

Smanjenje resursa

Vrsta posljedica

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

upišite "ITICITY

Ose na vjerojatnost pojavljivanja * 10;

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

De(* vjerojatnost ""otkrivanja prije isporuke kupcu. u, su * vrijednost akcije prioriteta * Ose $ek Dei

Slika B.5 — Dio FM EC A procesa za strojno obrađenu šipku aluminijevog oksida

GOST R 51901.12-2007

GOST R 51901.12-2007

Dodatak C (informativni)

Popis kratica na engleskom jeziku korištenih u standardu

FMEA - Načini kvarova i metoda analize učinaka:

FMECA - metoda za analizu načina, 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. Vodič 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 načina otkazivanja i posljedica, analiza načina otkazivanja, posljedice i kritičnost. kvar, redundancija, struktura sustava, način kvara, kritičnost kvara

Urednik L.8 Afanasenko Tehnički urednik PA. Guseva Lektor U.C. Kvbashoea Računalni izgled P.A. Krugovi ulja

Predan u set 10.04.2003. Potpisano i ovjereno 6.06.2008. Format 60" 64^. Offset papir. Arial slušalice.

Offsetni tisak Uel. pećnica 4.65. Uč.-ur. 3.90. Tiraž 476 zhz. Zach. 690.

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

Upisano u FSUE "STANDARTINFORM" na računalu.

Tiskano u podružnici FSUE STANDARTINFORM* ■- tipa. Moskovski tiskar. 105062 Moskva. Lyalin per., 6.

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

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

Danas metodu FMEA analize koriste gotovo svi strojograđevna poduzeća. Glavna načela upravljanja rizikom i analize uzroka kvarova opisani 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). Zašto je ova metoda dobra? Tvrtki daje mogućnost da čak i ranije predvidi moguće probleme i kvarove. Tijekom analize proizvođač dobiva sljedeće informacije:

  • popis mogućih nedostataka i kvarova;
  • analiza njihovih uzroka, težine i posljedica;
  • preporuke za smanjenje rizika prema redoslijedu prioriteta;
  • ukupna 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.

Opseg FMEA analize

Ova metoda istraživanja se aktivno koristi u gotovo svim tehničkim područjima, 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, najčešće se analiza provodi tijekom razvoja i modifikacije proizvoda, kao i prilikom korištenja postojećih dizajna u novom okruženju.

Vrste

Uz pomoć 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, montaže, ugradnje i održavanja proizvoda.

Prilikom ispitivanja mehanizama utvrđuje se rizik od neusklađenosti sa standardima, pojave kvarova u procesu rada, kao i kvarova i smanjenog vijeka trajanja. Ovo uzima u obzir svojstva materijala, geometriju strukture, njezine karakteristike, sučelja interakcije s drugim sustavima.

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

Istraživanje koristi različite pristupe:

  • "top down" (od velikih sustava do malih detalja 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

Bez obzira na specifične zadatke, FMEA analiza uzroka i posljedica kvarova provodi se prema univerzalnom algoritmu. Razmotrimo ovaj proces detaljnije.

Priprema stručne skupine

Prije svega, morate odlučiti tko će provesti studiju. Timski rad jedno je od ključnih načela FMEA. Samo takav format osigurava kvalitetu i objektivnost ispitivanja, a otvara i prostor za nestandardne ideje. Tim se u pravilu sastoji od 5-9 ljudi. Uključuje:

  • voditelj projekta;
  • inženjer procesa koji obavlja razvoj tehnološkog procesa;
  • inžinjer dizajna;
  • predstavnik proizvodnje ili;
  • član odjela za korisničku službu.

Ako je potrebno, kvalificirani stručnjaci iz vanjskih organizacija 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 održati u cijelosti i djelomično (ako prisutnost određenih stručnjaka nije potrebna za rješavanje tekućih pitanja).

Studija projekta

Za provođenje FMEA analize potrebno je jasno identificirati predmet istraživanja i njegove granice. Ako govorimo o tehnološki proces, trebali biste označiti početni i završni događaj. Za opremu i strukture sve je jednostavnije - možete ih smatrati složenim sustavima ili se usredotočiti na određene mehanizme i elemente. Odstupanja se mogu razmatrati uzimajući u obzir potrebe potrošača, fazu životnog ciklusa proizvoda, geografiju uporabe itd.

U ovoj fazi članovi stručne skupine trebaju dobiti detaljan opis objekta, njegovih funkcija i principa rada. Objašnjenja trebaju biti dostupna i razumljiva svim članovima tima. Obično se prezentacije održavaju na prvoj sjednici, stručnjaci proučavaju upute za izradu i rad konstrukcija, parametre planiranja, regulatornu dokumentaciju i crteže.

#3: Navođenje potencijalnih nedostataka

Nakon teorijskog dijela, tim prelazi na procjenu mogućih kvarova. Sastavlja se potpuni popis svih mogućih nedosljednosti i nedostataka koji se mogu pojaviti na objektu. Mogu biti povezani s kvarom pojedinih elemenata ili njihovim neispravnim radom (nedovoljna snaga, nepreciznost, niske performanse). Pri analizi procesa potrebno je navesti određene tehnološke operacije tijekom kojih postoji rizik od grešaka – npr. neizvršenje ili nepravilno izvođenje.

Opis uzroka i posljedica

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

Tim pregledava opise operacija, odobrene zahtjeve izvedbe i statistička izvješća kako bi utvrdio vjerojatne uzroke nedostataka. Protokol FMEA također može ukazivati ​​na čimbenike rizika koje tvrtka može ispraviti.

Istovremeno, tim razmatra što se može učiniti kako bi se otklonila mogućnost 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 proizvođač ili dobavljač može biti podvrgnut kaznenoj kazni).
  2. O - Pojava / Vjerojatnost. Označava koliko se često pojavljuje određena povreda i može li se situacija ponoviti (1 - vrlo malo vjerojatno, 10 - kvar se uočava u više od 10% slučajeva).
  3. D - Detekcija / Detekcija. Parametar za procjenu kontrolnih metoda: hoće li pomoći da se pravodobno otkrije odstupanje (1 - gotovo zajamčeno otkriveno, 10 - skriveni nedostatak koji se ne može otkriti prije pojave posljedica).

Na temelju ovih procjena, broj prioriteta rizika (HRN) 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 prema formuli:

FRR = S × O × D

Što je veći PHR, kršenje je opasnije i njegove posljedice destruktivnije. Prije svega, potrebno je eliminirati ili smanjiti rizik od nedostataka i kvarova kod kojih ta vrijednost prelazi 100-125. Od 40 do 100 bodova dobivaju prekršaji s prosječnom razinom prijetnje, a PFR manji od 40 ukazuje na to da je kvar beznačajan, 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 zadatak je izraditi plan korektivnih radnji za "uska grla" - elemente i operacije s najviše visoke stope PHR. Da biste smanjili razinu prijetnje, morate utjecati na jedan ili više parametara:

  • otkloniti izvorni uzrok kvara promjenom dizajna ili procesa (ocjena O);
  • metodom statističke kontrole spriječiti nastanak kvara (ocjena O);
  • ublažiti negativne posljedice za kupce i kupce – npr. smanjiti cijenu neispravnih proizvoda (ocjena S);
  • uvesti nove alate za rano otkrivanje grešaka i naknadni popravak (razred D).

Kako bi poduzeće odmah počelo provoditi preporuke, FMEA tim istovremeno razvija plan za njihovu provedbu, navodeći slijed i vrijeme svake vrste posla. Isti dokument sadrži podatke o izvršiteljima i nositeljima provođenja korektivnih mjera, izvorima financiranja.

Sažimajući

Posljednja faza je priprema izvješća za rukovoditelje poduzeća. Koje dijelove treba sadržavati?

  1. Pregled i detaljne bilješke o tijeku studije.
  2. Mogući uzroci nedostataka u proizvodnji / radu opreme i izvođenju 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 službu održavanja, projektante i planere.
  6. Raspored i izvješća o korektivnim mjerama na temelju rezultata analize.
  7. Popis potencijalnih prijetnji i posljedica koje su otklonjene promjenom projekta.

Izvješće je popraćeno svim tablicama, grafikonima i dijagramima koji služe za vizualizaciju informacija o glavnim problemima. Također, radna skupina treba dostaviti korištene sheme za ocjenu nedosljednosti u pogledu značaja, učestalosti i vjerojatnosti otkrivanja s detaljnim raščlanjivanjem 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 je završen na temelju osobnih zapažanja članova tima, proučavanja statistike poduzeća, radnih uputa i druge dokumentacije. Glavni zadatak je razumjeti što može ometati rad mehanizma ili obavljanje bilo kojeg zadatka. Radna skupina na sastancima mora procijeniti posljedice tih prekršaja, odgovoriti koliko su oni opasni za radnike i potrošače te kolika je vjerojatnost da se nedostatak otkrije već u fazi proizvodnje.

Drugi dio protokola opisuje opcije za sprječavanje i uklanjanje nesukladnosti, popis aktivnosti koje je razvio FMEA tim. Za imenovanje odgovornih za provedbu pojedinih zadataka predviđena je posebna rubrika, 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. Uspoređujući početne i završne pokazatelje, možemo zaključiti o učinkovitosti odabrane strategije.

Za svaki objekt kreira se poseban protokol. Na samom vrhu nalazi se naziv dokumenta - "Analiza vrsta i posljedica potencijalnih nedostataka". Malo niže je model opreme ili naziv procesa, datumi prethodne i sljedeće (prema rasporedu) provjere, trenutni datum, kao i potpisi svih članova radne skupine i njezinog voditelja.

Primjer FMEA analize ("Tulinov instrumentarij")

Razmotrimo kako se proces procjene potencijalnih rizika odvija na iskustvu velike ruske industrijske tvrtke. Jednom se uprava tvornice za izradu instrumenata Tulinovsky (JSC TVES) suočila s problemom kalibracije elektroničkih vaga. Poduzeće je proizvodilo veliki postotak neispravne opreme, koju je odjel tehničke kontrole bio prisiljen vratiti.

Nakon proučavanja slijeda koraka i zahtjeva za postupak kalibracije, FMEA tim 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 njihove uzroke i moguće posljedice. Na temelju stručnih procjena izračunati su PFR pokazatelji koji su omogućili prepoznavanje glavnih problema - nedostatak jasne kontrole nad izvođenjem rada i stanjem opreme (klupa, utezi).

PozornicaScenarij neuspjehaUzrociPosljediceSODHCR
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
Provjera vodoravnog položaja po razini (uređaj mora stajati apsolutno ravno).Netočna matura.Gornji dio klupe nije bio izravnan.6 3 1 18
Zaposlenici se ne pridržavaju radnih uputa.6 4 3 72
Raspored tereta na fiksnim točkama platforme.Korištenje utega pogrešne veličine.Rad starih, dotrajalih utega.OTK vraća brak zbog mjeriteljske neusklađenosti.9 2 3 54
Nedostatak kontrole nad procesom postavljanja.6 7 7 252
Mehanizam postolja ili senzori nisu u funkciji.Češljevi pomičnog okvira su nakošeni.Od stalnog trenja, utezi se brzo troše.6 2 8 96
Uže je puklo.Obustava proizvodnje.10 1 1 10
Motor mjenjača je pokvaren.2 1 1 2
Ne poštuje se raspored planiranih pregleda i popravaka.6 1 2 12
Registracija frekvencijskih signala senzora. Programiranje.Gubitak podataka koji su uneseni u uređaj za pohranu.Nestašice struje.Morate ponovno kalibrirati.4 2 3 24

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