Анализ потенциальных отказов и оценка достигнутого уровня качества рассматриваемого объекта

Анализ характера и последствий отказов производится с использованием приоритетного коэффициента риска

К_р = К_пК_нК_о,

который показывает, какие возможные отказы (и их причины) являются наиболее существенными (относительный приоритет отдельных отказов/причин), а, следовательно, по каким из них следует принимать предупреждающие меры в первую очередь. Анализ производится с использованием коэффициентов, принимающих во внимание все три указанные важнейшие факторы влияния на качество продукции. К этим коэффициентам относятся [13]:

К_п - коэффициент, учитывающий значение последствий отказов (тяжесть последствий проявления причин отказов) для потребителя (таблица 22). Потребителем конструкции всегда является конечный потребитель (покупатель). При анализе процесса потребителем считают того, кто принимает результат предыдущего этапа (и, в конце концов, конечного потребителя).

К_н - коэффициент, учитывающий вероятность Р_н, с которой отказ или его причина не могут быть обнаружены до возникновения последствий непосредственно у потребителя (таблица 23). Нужно отметить, что вероятность пропуска (не обнаружения) причины численно равна среднему выходному уровню дефектности.

К_о - коэффициент, учитывающий вероятность Р_о отказа. Обычно Р_о=1- Р₆, где Р_б - вероятность отсутствия отказа (таблица 24 или рисунок 33, если вероятность отказа выражена в ррm). При определении Р_о исходят из того, что отказ не обнаружится до тех пор, пока потребитель не начнет пользоваться изделием.

Таблица 23

Рис.33 Зависимость К_о

Таблица 24

Важнейшим этапом анализа характера и последствий отказа является проведение целенаправленных мероприятий по предупреждению дефектов. Эти мероприятия должны вести к одному из следующих результатов;

• избежанию причин отказов;

• снижению вероятности появления отказа (что возможно вследствие изменения конструкции или процесса, например, включение в конструкцию запасных параллельных элементов, выбор другого материала или термообработки);

• снижению влияния первопричины на появление отказа и тяжесть его последствий (что возможно благодаря изменению конструкции, например, снижение вибраций по отношению к предельному уровню возможно при включении упругого элемента в трансмиссию машины, что позволяет в несколько раз уменьшить динамические нагрузки);

• повышению вероятности обнаружения отказа на предприятии до момента поставки продукции потребителю (обычно это достигается изменением конструкции и процесса, а также в результате совершенствования мероприятий по обнаружению дефектов).

Методика и рабочий план проведения FMEA отдельного элемента исследуемого объекта приведены на рисунке 34.

Рисунок 33 – Методика и рабочий план FMEA

Анализ производится при заполнении формуляра в виде таблицы 25.

Следует отметить, что применяется несколько видов формуляров. В некоторых формулярах объединяют расчет коэффициента риска для первоначального варианта конструкции или процесса и затем после его улучшения. Здесь рекомендуется использовать формуляр, который применяется отдельно для первоначальных и последующих измененных вариантов. Такой формуляр находит все большее применение и отвечает требованиям системного подхода.

В головной части формуляра последовательно в графах трех строк указывают следующее:

• предприятие (фирма) и название анализируемого продукта или процесса;

• регистрационный номер формуляра;

• ответственный исполнитель;

• элемент исследуемой системы;

• номер страницы и полное число страниц документа;

• отдел или подразделение, в котором производится анализ FMEA;

• функция (цель, назначение) анализируемого объекта;

• дата заполнения формуляра.

Таблица25 Бланк FMEA

В столбцах по порядку записывают следующие сведения:

1 Номер отказа (в столбце 1) в соответствии с приведенным перечнем при функциональном анализе, или каталогом отказов.

2 Описание потенциального отказа. Исходя из установленных ранее функций и свойств, во 2-ом столбце устанавливаются и перечисляются все возможные виды отказов. Возможно несколько видов проявления отказов (в зубчатой передаче - поломка зубьев, разрушение поверхностных слоев материала), и все их следует записать один под другим.

3 Возможные последствия отказа, например, потеря функции или отрицательное воздействие на здоровье человека (столбец 3). Вообще, в зависимости от цели анализа и от рассматриваемой системы для оценки последствий могут быть использованы различные показатели, такие как поломка, расходы, затраты, задержка сроков, хранение на складе, наличие, личный ущерб, нарушение законодательных требований и др.

4 Величина коэффициента К_п, учитывающего значение последствий отказов (тяжесть последствий проявления причин отказов) для потребителя, находится по таблице 2. Здесь необходимо принимать во внимание также требования обязательных документов (это может быть, например, отечественный или международный стандарт), регламентирующих границы проявления этого дефекта по каким-либо характеристикам, например, по предельному уровню шума или вибраций. Учитываются и принятые меры ограничения последствий отказов. Величина К_п записывается в столбце 4. Иногда, при определении К_п приходится предварительно учитывать и причины возникновения отказов, которые будут записаны в столбце 7.

5 Меры, принятые для обнаружения отказа до поставки объекта потребителю (столбец 5).

6 Величина коэффициента К_н (находится по таблице 23)., учитывающего вероятность не обнаружения отказа или его причины до возникновения последствий отказа непосредственно у потребителя. Значение указывается в столбце 6.

7 Причина (все причины) возникновения каждого из видов отказов (столбец 7).

8 Меры, принятые для предупреждения появления причины (или отказа) - столбец 8.

9 Величина коэффициента К_о, учитывающего вероятность появления причины отказа, определенного по таблице 24 или по рисунку 33 с учетом записей в столбце 8.

10 Величина коэффициента (приоритетное число) риска К_р рассчитывается по формуле 1 для каждой из установленных причин. Записывается в столбец 10.

11 Результаты оценки фактически внедренных мероприятий в рассматриваемом элементе (контроль достигнутого успеха) путем сравнения коэффициента риска с предельным значением. Если К_р не более К_рп - в столбце 11 делается прочерк. Если же достигнутое значение К_р превышает К_рп, то назначается исполнитель, который должен разработать меры по улучшению качества и снижению коэффициента риска до допустимого уровня. Пути поиска идей по улучшению качества и снижению риска были описаны в начале этого раздела. Подразделение, отвечающее за исполнение, а также фамилия исполнителя и срок исполнения, указываются в последнем 11-ом столбце.

Формуляр в таблице 5 используется и при повторном анализе объекта после разработки мероприятий по улучшению качества. Исполнитель заносит в столбцы 5 и 8 нового формуляра все возможные мероприятия по улучшению качества и анализирует их посредством сравнения коэффициентов риска между собой и каждого из них с предельным значением. Естественно, что нужно отбирать такие мероприятия, которые бы не только снижали риск до требуемого уровня, но и были бы легко реализованы с наименьшими затратами времени и средств. Отобранные мероприятия используются для совершенствования анализируемого объекта. После повторного анализа назначаются ответственные за реализацию рекомендуемых мероприятий, а также сроки выполнения, которые указываются также в столбце 11 нового формуляра.

После заполнения таблицы 25 и определения коэффициента риска К_р анализируемого варианта объекта, производят сравнение К_р = К_оК_пК_н с установленным на предприятии предельным значением К_рп, при превышении которого принятые меры предосторожности считаются недостаточными, и могут привести к неблагоприятным для предприятия последствиям. Поэтому делается вывод о необходимости поиска путей улучшения качества и снижения К_р. Для этого назначается ответственный исполнитель поиска улучшения качества и определяются сроки выполнения.