Hogyan kell elvégezni a hibamód, hatások & kritikusság elemzését (FMECA)

Az FMEA helyett az FMECA elvégzésének alapfeltevése az, hogy kvantitatívabb kockázatmeghatározásra törekszünk. Az FMEA egy többfunkciós csapatot használ, amely iránymutatásokat használ a Súlyosság és az Előfordulás meghatározásához. Az FMECA-t először egy FMEA folyamat munkalap kitöltésével, majd az FMECA kritikussági munkalap kitöltésével végzik.

Az FMECA kidolgozásának általános lépései a következők:

• FMEA-rész (további részletekért lásd az FMEA oldalunkat)
  • A rendszer meghatározása
  • A tervezést segítő alapszabályok és feltételezések meghatározása
  • A rendszer felépítése. Határdiagramok és paraméterdiagramok
  • Hibamódok azonosítása
  • Hibahatások elemzése
  • Hibamódok okainak meghatározása
  • Eredmények visszacsatolása a tervezésbe. folyamatba
• FMECA-rész
  • Információk átadása az FMEA-ból az FMECA-ba
  • A hibahatások osztályozása súlyosság szerint (változás az FMECA súlyosságára)
  • Elvégzés kritikussági számításokat
  • Rangsorolja a hibamódok kritikusságát és határozza meg a legnagyobb kockázatú elemeket
  • Tegyen enyhítő intézkedéseket és dokumentálja a fennmaradó kockázatot indoklással együtt
  • Follow-a korrekciós intézkedések végrehajtásának/hatékonyságának nyomon követése

A FMECA gyakran időigényessé válhat, ezért a rendelkezésre álló erőforrások és a csapat érdeklődése a folyamat folytatása során problémát jelenthet. A Quality-One kifejlesztette az alábbi FMECA-folyamatot a mérnöki erőforrások hatékony kihasználása és az FMECA alapos kidolgozásának biztosítása érdekében. A Quality-One megközelítése a következő:

1. lépés: Az FMEA elvégzése

Az FMEA jó kiindulópont az FMECA számára. Az FMEA lehetővé teszi a minőségi, és ezért kreatív inputokat egy több tudományágat átfogó mérnöki csapat részéről. Az FMEA biztosítja az első inputokat a tervmódosításhoz, és beindíthatja a kockázatcsökkentési folyamatot. Az FMEA információi átkerülnek az FMECA kritikussági munkalapba. Az FMEA munkalapról átvitt adatok a következőket tartalmazzák:

• Tételazonosító szám
• Tétel / funkció
• Detailizált funkció és/vagy követelmények
• Hibamódok és okok a meghibásodás mechanizmusaival
• Küldetési fázis vagy működési mód (DoD-specifikus), gyakran a meghibásodás hatásaihoz kapcsolódóan

2. lépés: Súlyossági szint meghatározása

Ezután rendelje hozzá az egyes hibahatások súlyossági szintjét. Különböző súlyossági táblázatok közül lehet választani. A következőt használják az orvosi és egyes repüléstechnikai tevékenységekben. A tényleges leírások módosíthatók, hogy illeszkedjenek bármely termék vagy folyamat kialakításához. Általában négy súlyossági szint besorolása létezik az alábbiak szerint:

• Katasztrofális: Halálhoz, maradandó teljes rokkantsághoz, 1 millió dollárt meghaladó veszteséghez vagy visszafordíthatatlan, súlyos környezeti károkhoz vezethet, amely törvényt vagy szabályozást sért
• Nagy/magas hatás: Maradandó részleges rokkantság, 3 vagy több alkalmazott kórházi kezelését eredményező sérülés vagy foglalkozási megbetegedés, 200 ezer dollárt meghaladó, de 1 millió dollárnál kisebb veszteség, vagy visszafordíthatatlan környezeti kár, amely törvény vagy rendelet megsértését okozza
• Kisebb hatás: Egy vagy több kiesett munkanapot eredményező sérülést vagy foglalkozási megbetegedést, 10 000 USD-t meghaladó, de 200 000 USD-nél kisebb veszteséget, vagy törvény vagy rendelet megsértése nélkül mérsékelhető környezeti kárt eredményezhet, amennyiben a helyreállítási tevékenységek elvégezhetők
• Kis hatás: Kisebb sérülést vagy betegséget eredményez, amely nem jár munkanap kieséssel, 2K dollárnál nagyobb, de 10K dollárnál kisebb veszteséggel, vagy minimális környezeti kárral

3. lépés: Hibahatás valószínűsége

Az FMECA egyes alkalmazásaiban a hibahatás valószínűségéhez béta értéket rendelnek. Az FMECA-elemző mérnöki megítélést is alkalmazhat a béta-érték meghatározásához. A Béta / Hatás valószínűsége az FMECA kritikussági munkalapon kerül elhelyezésre, ahol:

• Tényleges veszteség / 1,00
• Várható veszteség / >0,10-től <1-ig.00
• Várható veszteség / >0-tól =0,10-ig
• Nincs hatás / 0

A meghibásodási módok arányát úgy alakítják ki, hogy az egyes okokhoz hozzárendelik a meghibásodási módok arányát. Az összes ok értékének halmozódása egyenlő 1,00.

4. lépés: Az előfordulás valószínűsége (mennyiségi)

A kiválasztott adatforrásra hivatkozva valószínűségi értékeket rendelünk az egyes meghibásodási módokhoz. A meghibásodási valószínűség és a meghibásodási arány adatok több forrásból is származhatnak:

• Handbook 217-re hivatkozunk, de a meghibásodási arány adatok bármely forrása használható
• RAC adatbázisok, Concordia stb.

Ha a meghibásodási mód valószínűsége szerepel (funkcionális megközelítés), az FMECA kritikussági munkalap több oszlopa kihagyható. A kritikusság (Cr) közvetlenül kiszámítható. Ha a meghibásodási módok és a hozzájáruló komponensek meghibásodási arányai kívánatosak, akkor az egyes komponensekhez részletes meghibásodási arányokat kell rendelni.

A következő lépésben meg kell rendelni a komponensek meghibásodási arányát (lambda). Az egyes komponensek meghibásodási rátáit a meghibásodási ráta forrásdokumentumból választjuk ki. Ahol nem áll rendelkezésre hibaarány, ott az FMEA minőségi értékeit kell használni. Az FMEA alternatív módszer lehet új vagy innovatív konstrukciók esetén is.

A működési idő (t) az elem vagy alkatrész várható élettartamát vagy ciklusait jelenti. Ez a várható üzemi ciklus követelményeihez kapcsolódik.

5. lépés: A kritikusság kiszámítása és ábrázolása

Az FMECA-ban a kritikusságot kétféleképpen számítják ki:

• A modális kritikusság (minden meghibásodási mód összes oka) = Cm
• A tétel kritikussága (minden meghibásodási módot összegezve) = Cr

Az egyes formulákat ebben a magyarázatban nem adjuk meg, de a számítás elemeinek lényege a következő:

• Cm = Az alábbiak szorzata:
  • A rész meghibásodási aránya (lambda)
  • A hatás meghibásodási aránya (béta)
  • A meghibásodási mód aránya (alfa)
  • működési idő (időegység vagy ciklus)
• Cr = Az összes Cm összegzése

6. lépés: Tervezési visszacsatolás és kockázatcsökkentés

A kockázatcsökkentés a lehetséges hibák csökkentéséhez szükséges fegyelem. A kritikussági mátrixban azonosított kockázat a meghibásodás helyettesítője, és ugyanabban a kontextusban kell kezelni, mint a tesztelési hibát vagy az ügyfél által visszaküldött alkatrészt vagy elemet. Az FMECA megköveteli a kockázati szintek / kritikusság változását a kockázatcsökkentés után. A kockázati szintnek megfelelő hiba/hiba felderítési stratégiára lehet szükség. Az elfogadható kockázatkezelési stratégia a következőket tartalmazza:

• A Legmagasabb súlyosság és valószínűség kombinációira irányuló csökkentő intézkedések
• Minden olyan kockázat, ahol a csökkentés sikertelen volt, hibabiztosításra vagy minőségellenőrzésre alkalmas, a megrendelő/fogyasztó védelme a potenciális meghibásodástól
  • A felderítési módszereket először a meghibásodási módokra választják, és ha lehetséges, az egyedi okokra, amelyek nem teszik lehetővé a szállítást vagy az elfogadást
• Az egyes nemkívánatos kockázatok nyomon követése és lezárása érdekében cselekvési naplókat és “kockázati nyilvántartásokat” vezetnek a felülvizsgálati előzményekkel

Az FMECA mérséklési stratégiák további példáit kell figyelembe venni:

• Tervezési változtatás. Vegyen új irányt a tervezési technológiában, változtassa meg az alkatrészeket és/vagy vizsgálja felül az üzemi ciklusokat a deráláshoz.
• Kisebb lambdával (meghibásodási arány) rendelkező alkatrész kiválasztása. Ez költséges lehet, hacsak nem azonosítják a termékfejlesztés korai szakaszában.
• A komponens fizikai redundanciája. Ez az opció a redundáns alkatrészt párhuzamos konfigurációba helyezi. Mindkettőnek egyszerre kell meghibásodnia ahhoz, hogy a meghibásodási mód bekövetkezzen. Ha biztonsági aggályok merülnek fel, ez az opció nem azonos komponenseket igényelhet.
• Szoftveres redundancia. Olyan érzékelő áramkör hozzáadása, amely képes megváltoztatni a termék állapotát. Ez az opció gyakran csökkenti az esemény súlyosságát azáltal, hogy az alkatrészeket az üzemi ciklus változásával és a bemeneti feszültségek csökkentésével védi.
• Figyelmeztető rendszer. Egy tábla és / vagy zúgó / fényjelzés. Ez az üzemeltető vagy elemző részéről intézkedést igényel a meghibásodás vagy a meghibásodás hatásának elkerülése érdekében.
• A potenciális meghibásodás felderítése és megszüntetése teszteléssel vagy ellenőrzéssel. Az ellenőrzés hatékonyságának meg kell felelnie a súlyosság és a kritikusság szintjének.

7. lépés: Fenntarthatósági elemzés elvégzése

A fenntarthatósági elemzés a legnagyobb kockázatú elemeket vizsgálja, és meghatározza, hogy mely alkatrészek fognak legkorábban meghibásodni. A költségeket és az alkatrészek rendelkezésre állását is figyelembe veszik. Ez az elemzés befolyásolhatja az alkatrészek vagy elemek helyét a tervezési fázisban. A tervezés során figyelembe kell venni a gyors hozzáférést, amikor a szervizelhetőségre gyakrabban van szükség.

• A könnyen eltávolítható hozzáférési panelek lehetővé teszik az azonosított alkatrészek és elemek szervizelését. Ez korlátozhatja a fontos gépek leállási idejét.
• A karbantarthatósági elemzésből jellemzően pótalkatrész-lista készül.