Тольятти 2007

Д.И. Панюков, А.В. Скрипачев

Инженерные методы управления качеством

АНАЛИЗ ВИДОВ, ПРИЧИН И ПОСЛЕДСТВИЙ
ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ДЕФЕКТОВ (FMEA)

Учебное пособие

ТОЛЬЯТТИ 2007

УДК 658.562; 621.983.073

ББК 34.623

П 16

Панюков, Д.И., Инженерные методы управления качеством. Анализ видов, причин и последствий потенциальных дефектов (FMEA): учебное пособие / Д.И. Панюков, А.В. Скрипачев. – Тольятти: ТГУ, 2007. – 133 с.

Содержит описание метода анализа видов, последствий и причин потенциальных дефектов (FMEA) технических объектов и процессов их производства, доработки этих объектов и процессов по результатам проведенного анализа, а также дает общие рекомендации по применению этого метода.

Для конструкторов, технологов и специалистов, работающих в области управления качеством, менеджеров по качеству, преподавателей, аспирантов и студентов технических специальностей вузов.

Рецензент: к.т.н., заместитель председателя Поволжского клуба качества, директор департамента систем качества ПО РИА Е.А. Вакулич.

Ó Тольяттинский Государственный Университет, 2007

Рекомендовано к изданию кафедрой «Компьютерные технологии и обработка материалов давлением» автомеханического института ТГУ.

Содержание

Содержание. 3

Введение. 6

1. Термины, определения, сокращения, обозначения. 8

1.1. Общие термины и определения. 8

1.2. Понятия «дефект» и «несоответствие». 10

1.3. Обозначения и сокращения. 11

2. Общие положения FMEA ……………………………………………………...13

2.1. Цели и задачи проведения FMEA.. 14

2.2. Принципы FMEA.. 16

2.3. Виды FMEA.. 16

2.3.1. FMEA системы, конструкции и процесса. 17

2.3.2. Особые виды FMEA.. 18

2.4. Источники, инициирующие FMEA конструкции и FMEA процесса. 19

2.5. Когда нужно проводить FMEA?. 20

2.6. Приоритеты и основные шаги FMEA.. 25

2.7. FMEA-команда. 26

2.8. Особенности проведения FMEA конструкции и процесса. 30

2.8.1. FMEA конструкции. 30

2.8.2. FMEA процесса. 34

2.9. Результат проведения FMEA.. 37

2.10. Основные правила применения FMEA.. 37

2.11. Контрольные вопросы.. 38

3. Описание процедуры проведения FMEA.. 39

3.1. Планирование и подготовка FMEA.. 39

3.2. Формирование составов межфункциональных FMEA-команд. 41

3.3. Ознакомление с предложенными проектами. 42

3.3.1. Сбор информации для проведения FMEA.. 45

3.3.2. Предварительный анализ. 46

3.4. Определение видов потенциальных дефектов, их последствий и причин. 50

3.4.1. Алгоритм проведения FMEA.. 51

3.4.2. Описание порядка проведения FMEA.. 52

3.4.3. Критерии для оценки комплексного риска дефекта. 61

3.4.4. Последовательность анализа и документирование. 65

3.5. Определение приоритетов и разработка мероприятий по доработке конструкции/процесса. 65

3.5.1. Ориентировочная потребность в принятии мер. 65

3.5.2. Рекомендуемые действия. 66

3.5.3. Новое ПЧР (остаточный риск)...........................................................69

3.6. Актуализация FMEA………………………………………………………….70

3.7. Контрольные вопросы.. 71

4. Формы представления (протоколы) результатов FMEA.. 71

4.1. Формы представления результатов DFMEA и PFMEA, рекомендуемые в 3-ем издании методики (приложение к QS-9000)……………………………….71

4.2. Протокол, рекомендуемый ГОСТ Р 51814.2-2001. 73

5. Примеры.. 74

5.1. Пример 1. FMEA конструкции (ГОСТ Р 51814.2-2001) 74

5.2. Пример 2. FMEA процесса (ГОСТ Р 51814.2-2001) 77

5.3. Примеры типичных ошибок при проведении FMEA.. 79

6. Дефекты при листовой штамповке, причины и методы устранения. 83

6.1. Виды и причины дефектов листовой штамповки. 83

6.2. Мероприятия по предупреждению дефектов листовой штамповки. 88

6.3. Контрольные вопросы……………………...……………………………….98

7. Применение FMEA при анализе дефектоопасности крупногабаритных деталей «черного кузова» при штамповке. 99

Библиографический список…………………………………………………………106

Приложение 1. 109

Приложение 2. 110

Приложение 3. 112

Приложение 4. 113

Приложение 5. 115

Приложение 6. 116

Приложение 7. 118

Приложение 8. 119

Приложение 9. 121

Приложение 10. 123

Приложение 11. 124

Приложение 12. 126

Приложение 13. 127

Приложение 14 …….. 132

Приложение 15…………………………………………………………………….....133
Введение

Новые международные стандарты в области качества и повышенные требования потребителей требуют от предприятий машиностроения все больших усилий по изготовлению надежных и безопасных изделий, а также по созданию стабильных производственных процессов и систем. Для анализа надежности и безопасности проектируемых изделий и процессов все чаще используется метод, называемый FMEA (это сокращение от Failure Mode and Effects Analysis).

Первоначально метод FMEA был разработан и применялся с середины 60-х годов в авиации, космонавтике и ядерной технике. Позднее последовало его применение в автомобильной промышленности и других отраслях производства.

FMEA предназначен для обнаружения потенциально слабых мест изделий, распознавания их значения, оценивания и своевременного осуществления соответствующих мер для их устранения или обнаружения. Этот метод позволяет уменьшить риск, снизить затраты на брак и улучшить надежность изделия. Изучение результатов последствий дефектов транспортных средств показывает, что своевременное и правильное применение методики FMEA могло бы предотвратить многие из них, поэтому FMEA-анализ – это превентивный метод и он должен предварять события, а не проводиться после обнаружения проблемы. Наибольшая эффективность FMEA достигается только тогда, когда анализ проводится до того, как те или иные виды дефектов конструкции или технологического процесса проявятся в производимой продукции. Хорошо выполненный FMEA на этапе, когда изменения конструкции/процесса могут быть легко и недорого реализованы, сводит к минимуму дальнейшие потери. Сегодня не менее 80% разработок технических изделий и технологий их производства на Западе проводится с применением FMEA-методологии.

Чтобы ускорить внедрение этой методологии на российских предприятиях силами специалистов ОАО " НИЦ КД", СМЦ " Приоритет", ОАО " АВТОВАЗ", ОАО " ГАЗ", ПО РИА разработан государственный стандарт ГОСТ Р 51814.2-2001 " Анализ видов и последствий потенциальных дефектов". Основой ГОСТ Р 51814.2-2001 является руководство «Анализ видов и последствий потенциальных дефектов», входящее в систему документов к американскому стандарту QS-9000 «Требования к системам качества», предназначенного для предприятий автомобильной промышленности.

Данное пособие описывает метод анализа видов, последствий и причин потенциальных дефектов (FMEA) для конструкций изделий и процессов их производства, доработки этих конструкций и процессов по результатам проведенного анализа, а также дает рекомендации по применению этого метода. Отметим, что данное пособие не предлагает абсолютно новые подходы к методу FMEA, целью работы являлся учет имеющихся наработок в этой области как со стороны автопроизводителей, так и консалтинговых и обучающих организаций, а также подробное и последовательное описание применения метода на практике. В этом пособии также представлены результаты анализа дефектов и причин их возникновения характерных для листовой штамповки, а также пример применения методики FMEA для процесса штамповки крупногабаритных деталей «черного кузова».