Cum se realizează Failure Mode, Effects & Criticality Analysis (FMECA)

Ipoteza de bază atunci când se realizează FMECA în locul FMEA este dorința de a avea o determinare mai cantitativă a riscului. FMEA utilizează o echipă mai multifuncțională care folosește orientări pentru a stabili Severitatea și Ocazia. FMECA se realizează prin completarea mai întâi a unei fișe de lucru a procesului FMEA și apoi prin completarea fișei de lucru a criticii FMECA.

Etapele generale pentru elaborarea FMECA sunt următoarele:

• Partea FMEA (consultați pagina noastră FMEA pentru mai multe detalii)
  • Definiți sistemul
  • Definiți regulile de bază și ipotezele care să ajute la conducerea proiectării
  • Construiți sistemul Diagrame de delimitare și diagrame de parametri
  • Identificați modurile de eșec
  • Analizați efectele eșecurilor
  • Determinați cauzele modurilor de eșec
  • Introduceți rezultatele în proiectare procesul de proiectare
• Partea FMECA
  • Transferați informațiile de la FMEA la FMECA
  • Clasificați efectele defecțiunilor în funcție de gravitate (treceți la gravitatea FMECA)
  • Realizați calculele de criticitate
  • Calificați criticitatea modului de defectare și determinați elementele cu cel mai mare risc
  • Avansați acțiunile de atenuare și documentați riscul rămas cu justificare
  • Folosiți…urmărirea implementării/eficienței acțiunilor corective

FMECA poate deveni adesea consumatoare de timp și, prin urmare, resursele disponibile și interesul echipei pot constitui o problemă pe măsură ce procesul continuă. Quality-One a dezvoltat procesul FMECA de mai jos pentru a utiliza resursele inginerești în mod eficient și pentru a se asigura că FMECA a fost dezvoltat în mod temeinic. Abordarea Quality-One este următoarea:

Etapa 1: Efectuați FMEA

FMEA este un bun punct de plecare pentru FMECA. FMEA permite contribuții calitative și, prin urmare, creative, din partea unei echipe multidisciplinare de ingineri. FMEA oferă primele contribuții la modificarea proiectului și poate demara procesul de atenuare a riscurilor. Informațiile FMEA sunt transferate în foaia de lucru privind criticitatea FMECA. Datele transferate din fișa de lucru FMEA vor include:

• Numărul de identificare al articolului
• Articolul/Funcția
• Funcția detaliată și/sau cerințele
• Moduri și cauze de defecțiune cu mecanisme de defecțiune
• Faza misiunii sau modul operațional (specific DoD), adesea legate de efectele defecțiunii

Pasul 2: Determinarea nivelului de gravitate

În continuare, se atribuie nivelul de gravitate al fiecărui efect al eșecului. Există diverse tabele de severitate din care se poate selecta. Următorul este utilizat în domeniul medical și în unele activități aerospațiale. Descrierile efective pot fi modificate pentru a se potrivi oricărui produs sau proiect de proces. Există, în general, patru clasificări ale nivelului de severitate, după cum urmează:

• Catastrofal: Ar putea duce la deces, invaliditate totală permanentă, pierderi care depășesc 1 milion de dolari sau daune grave ireversibile asupra mediului care încalcă legea sau reglementările
• Impact major/înalt: Invaliditate permanentă parțială, leziuni sau boli profesionale care duc la spitalizarea a 3 sau mai mulți membri ai personalului, pierderi care depășesc 200.000 de dolari, dar mai puțin de 1 milion de dolari, sau daune reversibile asupra mediului care cauzează o încălcare a legii sau a regulamentului
• Impact minor: Ar putea avea ca rezultat rănirea sau îmbolnăvirea profesională având ca rezultat una sau mai multe zile de muncă pierdute, pierderi care depășesc 10.000 de dolari, dar mai puțin de 200.000 de dolari, sau daune de mediu atenuabile fără încălcarea legii sau a reglementărilor, în cazul în care se pot realiza activități de restaurare
• Impact scăzut: Rezultatul unei vătămări corporale sau al unei îmbolnăviri minore care nu duce la o zi de muncă pierdută, pierderi care depășesc 2.000 de dolari, dar mai puțin de 10.000 de dolari sau daune minime aduse mediului

Etapa 3: Probabilitatea efectului defecțiunii

În unele aplicații ale FMECA, o valoare Beta este atribuită probabilității efectului defecțiunii. Analistul FMECA poate utiliza, de asemenea, raționamentul ingineresc pentru a determina valoarea Beta. Beta / Probabilitatea efectului este plasată în foaia de lucru FMECA Criticality Worksheet unde:

• Pierdere reală / 1.00
• Pierdere probabilă / >0.10 până la <1.00
• Pierdere probabilă / >0 până la =0.10
• Niciun efect / 0

Un raport al modului de defectare este dezvoltat prin atribuirea unei proporții a modului de defectare fiecărei cauze. Acumularea tuturor valorilor tuturor cauzelor este egală cu 1,00.

Etapa 4: Probabilitatea de apariție (cantitativă)

Asemnați valori de probabilitate pentru fiecare mod de avarie, făcând referire la sursa de date selectată. Datele privind probabilitatea de defectare și rata de defectare pot fi găsite din mai multe surse:

• Se face referire la Manualul 217, dar poate fi utilizată orice sursă de date privind rata de defectare
• Baze de date ARC, Concordia etc.

Dacă probabilitatea Modului de defectare este listată (abordare funcțională), mai multe coloane ale Fișei de lucru privind criticitatea FMECA pot fi omise. Criticitatea (Cr) poate fi calculată direct. Atunci când se doresc rate de defectare pentru modurile de defectare și componentele care contribuie, se atribuie rate de defectare detaliate pentru fiecare componentă.

În continuare, trebuie să atribuim Rata de defectare a componentelor (lambda). Ratele de defectare pentru fiecare componentă sunt selectate din documentul sursă al ratei de defectare. În cazul în care nu există o rată de defectare disponibilă, se utilizează valorile calitative din FMEA. FMEA poate fi, de asemenea, o metodă alternativă în cazul proiectelor noi sau inovatoare.

Timp de funcționare (t) reprezintă timpul sau ciclurile pe care elementul sau componenta va trebui să le trăiască. Acest lucru este legat de cerințele ciclului de funcționare preconizat.

Pasul 5: Calcularea și reprezentarea grafică a criticii

În FMECA, criticitatea se calculează în două moduri:

• Criticitatea modală (fiecare mod de defectare toate cauzele) = Cm
• Criticitatea elementului (toate modurile de defectare rezumate) = Cr

Formulele fiecăruia nu sunt furnizate în această explicație, dar esența elementelor de calcul este următoarea:

• Cm = Produsul dintre următoarele:
  • Cm = Produsul dintre următoarele:
    • Rata de defecțiune a piesei (lambda)
    • Rata de defecțiune a efectului (Beta)
    • Raportul modului de defecțiune (alpha)
    • Timp de funcționare (unități de timp sau cicluri)
  • Cr = Suma tuturor Cm

  Pasul 6: Feedback-ul de proiectare și reducerea riscurilor

  Reducerea riscurilor este o disciplină necesară pentru a reduce posibilele eșecuri. Riscul identificat în matricea de criticitate este substitutul eșecului și trebuie tratat în același context ca un eșec la testare sau ca o componentă sau un element returnat de client. FMECA necesită o modificare a nivelurilor de risc/criticitate după atenuare. Este posibil să fie necesară o strategie de detectare a defectelor / defectelor, proporțională cu nivelul de risc. O strategie acceptabilă de gestionare a riscurilor include următoarele:

  • Acțiuni de atenuare direcționate către combinațiile de cea mai mare gravitate și probabilitate
  • Care risc în cazul în care atenuarea nu a avut succes este un candidat pentru Mistake Proofing sau controlul calității, protejând clientul/consumatorul de potențialul eșec
    • Metodele de detecție sunt alese mai întâi pentru modurile de eșec și, dacă este posibil, pentru cauzele individuale care nu permit expedierea sau acceptarea
  • Se păstrează jurnale de acțiune și „registre de risc” cu istoricul revizuirilor pentru urmărirea și închiderea fiecărui risc nedorit

  Alte exemple de strategii de atenuare FMECA de luat în considerare:

  • Modificarea proiectării. Luați o nouă direcție în ceea ce privește tehnologia de proiectare, schimbați componentele și/sau revizuiți ciclurile de funcționare pentru reducere.
  • Selectarea unei componente cu o lambda (rată de defectare) mai mică. Acest lucru poate fi costisitor dacă nu este identificat la începutul dezvoltării produsului.
  • Redundența fizică a componentei. Această opțiune plasează componenta redundantă într-o configurație paralelă. Ambele trebuie să cedeze simultan pentru ca modul de defectare să apară. Dacă există o problemă de siguranță, această opțiune poate necesita componente neidentice.
  • Redundanță software. Adăugarea unui circuit de detecție care poate schimba starea produsului. Această opțiune reduce adesea gravitatea evenimentului prin protejarea componentelor prin modificări ale ciclului de funcționare și prin reducerea tensiunilor de intrare.
  • Sistem de avertizare. Un afișaj și / sau un avertizor / lumină. Acest lucru necesită o acțiune din partea unui operator sau a unui analist pentru a evita o defecțiune sau efectul unei defecțiuni.
  • Detectarea și înlăturarea defecțiunii potențiale prin testare sau inspecție. Eficacitatea inspecției trebuie să se potrivească cu nivelul de gravitate și criticitate.

  Pasul 7: Efectuarea analizei de mentenabilitate

  Analiza de mentenabilitate analizează elementele cu cel mai mare risc și determină ce componente vor ceda cel mai devreme. Costul și disponibilitatea pieselor sunt, de asemenea, luate în considerare. Această analiză poate afecta amplasarea componentelor sau a elementelor atunci când se află în faza de proiectare. Proiectarea trebuie să ia în considerare accesul rapid atunci când întreținerea este necesară mai frecvent.

  • Panourile de acces, ușor de îndepărtat, permit întreținerea componentelor și elementelor identificate. Acest lucru poate limita timpul de oprire a utilajelor importante.
  • O listă de piese de schimb este de obicei creată din analiza mentenabilității.