FMEA-Failure Modes and Effects FMEA -FailureModesandEffects by gsa16110

VIEWS: 165 PAGES: 20

									FMEA ‐
FMEA ‐ Failure Modes and Effects
                y
            Analysis
    Zdenko Šimić, zdenko.simic@fer.hr
    Zdenko Šimić, zdenko.simic@fer.hr
   Fakultet elektrotehnike i računarstva, 
           ZVNE – Zagreb, 2009.
           ZVNE Z       b 2009
       FMEA: Failure Mode and Effects
                  Analysis
Sistematiziran pristup za razmatranje potencijalnih vrsta 
   kvarova i njihovih posljedica.

• Prioritizira potencijalne kvarove prema njihovom riziku 
  i    dl ž kti       ti     jih      kl j j ili
  i predlaže aktivnosti za njihovo uklanjanje ili 
  umanjivanje vjerojatnosti događanja.
  Omogućava discipliniranu/sustavnu analizu te 
• Omogućava discipliniranu/sustavnu analizu te
  dokumentiranje za buduću uporabu i kontinuirano 
  unapređivanje.
• Sama po sebi FMEA nije rješenje problema. FMEA 
  pruža priliku i podlogu, ali ne i rješenje.

                       Procjena rizika - FMEA            2
                       Porijeklo
FMECA
 – Failure Mode Effects and Criricality Analysis ‐ 1950‐te u 
      i i vojnoj industriji.
   avio i j j i d       iji
 – Kategoriziranje i rangiranje za bolje fokusiranje.
   Ciljana prevencija kao kritično pitanje.
 – Ciljana prevencija kao kritično pitanje
 – Adresirano pitanje sigurnosti
FMEA
 – Failure Mode and Effects Analysis ‐ 1960‐te i 70‐te
 – Najprije korištene od strane inženjera pouzdanosti.
 – Sustav različitih grupa aktivnosti prikazan kroz 
   dokumentiranje potencijalnih načina kvarova proizvoda 
   dokumentiranje potencijalnih načina kvarova proizvoda
   i/ili procesa te njihov utjecaj na proizvod.
               j                  j p        j
 – Razmatranje i dokumentiranje potencijalnih vrsta kvarova 
   proizvoda ili procesa. Identificiranje akcija koje mogu 
   eliminirati ili reducirati potencijalne kvarove.         3
      Gdje se primjenjuje i zašto?
      Gdje se primjenjuje i zašto?
Auto industrija
     QS9000 paragraf 4.2
   – QS9000 paragraf 4 2
   – Navedena u AIAG APQP Uputama
               Management Act
Process Safety Management Act (PSM)
   – US CFR navodi procesni FMEA kao jednu od šest 
     metoda za procjenu hazarda
ISO 9001
   – Korištenje FMEA omogućava zadovoljavanje 
     zahtjeva za preventivne akcije (Sekcija 4.14)
ISO14000
   – FMEA možemo upotrijebiti za procjenu 
     potencijalnog hazarda i pridruženih rizika.
        Automotive                 Group; 
  AIAG ‐Automotive Industry Action Group;             Advanced
                                                APQP ‐Advanced Product Quality Planning

                              Procjena rizika - FMEA                                  4
                  Fokus i ciljevi
                  Fokus i ciljevi
FMEA možemo rabiti kako u fazi dizajniranja tako i 
FMEA     ž        biti k k    f i di j i j t k i
  tijekom korištenja postrojenja. 
       p             j       g      p       j
  Sva pozornost i ciljevi mogu se postavljati na nivou 
  postrojenja u cjelini, na razini glavnih i pomoćnih 
  sustava te na razini komponenti.
Fokus
             j    j j                        j p
• Minimiziranje utjecaja kvara na sistem i cijeli proces

   j
Ciljevi
• Maksimizirati kvalitetu, pouzdanost
• Optimirati resurse (i cijenu) potrebne za održavanje

                        Procjena rizika - FMEA             5
         Tri FMEA pristupa 
• Komponente (bottom‐up)
• Funkcije (top‐down)
• Kombinirano




               Procjena rizika - FMEA   6
                Korist od FMEA
                Korist od FMEA
• Preventivno planiranje
               j      j          j
• Identificiranje zahtjeve za izmjenama
• Reduciranje troškova
  Povećavanje efikasnosti
• Po eća anje efikasnosti
• Smanjivanje škarta
• Smanjivanje cijene troškova naknadnog održavanja
  Umanjivanje ukupnih aktivnosti koje ne doprinose 
• Umanjivanje ukupnih aktivnosti koje ne doprinose
  dodavanju vrijednosti procesu

                         Procjena rizika - FMEA       7
           Potrebne pretpostavke
           Potrebne pretpostavke
• Odabir odgovarajućeg tima i efikasna organizacija
• Postavljanje tima za svaki proizvod/uslugu, proces/sistem
• Kreiranje sustava rangiranja
  Usuglašavanje formata za FMEA matricu 
• Usuglašavanje formata za FMEA matricu
  (definirana standardima, iskustvom)
  Definiranje korisnika i njegovih potreba/očekivanja
• Definiranje korisnika i njegovih potreba/očekivanja
• Zahtjevi dizajniranja/funkcioniranja postrojenja
             d         (fl    h )
• Razvijanje dijagrama (flow chart) procesa


                         Procjena rizika - FMEA               8
                              FMEA tablica
                              FMEA tablica
 Dio      Vrsta     Uzrok kvara       g       j j              g
                                   Moguće Vjeroja Kritično Mog. za                       Preporuke
          kvara                   posljedice -tnost  -st   prevenciju
Pumpa Kavitacija 1. Filter/sito   Vibracija i   0,0006       Kritično   Pomoćna         Uspostaviti
XYZ                 na ulazu              j
                                  oštećenje                             pumpa na
                                                                        p p             proceduru za
                                                                                        p
                    začepljen     pumpe                                 auto start sa   osiguravanje
                                                                        sitom           čistoće sita
                                                                                        pomoćne
                                                                                        pumpe
                   2. Nedovoljan Vibracija i    0,0001       Kritično   Kontrola        Nema potrebe
                      usisni tlak oštećenje                             kvalitete &     za dodatnim
                                  pumpe                                 provjera kod    zahtjevima.
                                                                        projektiranja
         Curenje    …             …             …            …          …               …

         Pucanje    …             …             …            …          …               …

Drugi    …          …             …             …            …          …               …




                                    Procjena rizika - FMEA                                           9
                           Matrica rizika
                           Matrica rizika
Rizik = Vjerojatnost x Opasnost
      = Vjerojatnost x 
      =              x Opasnost
Opasnost:
        1. Nikakva
        2. Minimalna
        3. Rubna
        4. Kritična
        5. Katastofalna
Vj j t t
Vjerojatnost:
         1. Krajnje nevjerojatno
         2. Rijetko
         3. Povremeno
         4. Očekivano
         5. Učestalo
         5. Učestalo
Za opasnost i vjerojatnost moguće je 
   koristiti i realne vrijednosti.      Procjena rizika - FMEA
                                                                 10
Identificiranje potencijalnih vrsta kvarova 
            za dijelove sistema
            za dijelove sistema

 •   Preuranjeni (neželjeni) rad 
 •   Otkaz kod zahtjeva za radom
 •     p
     Isprekidan rad
 •   Nastavak rada nakon zahtijeva
 •   Krivi rezultat ili kvar tijekom rada
     Krivi rezultat ili kvar tijekom rada
 •   Degradirani rezultat ili radne sposobnosti
 •   Ostali specifični kvarovi i stanja


                        Procjena rizika - FMEA    11
               Općenite vrste kvarova
• strukturni kvar (pucanje)       • kvarovi vezani za rad:
• fizičko spajanje ili                –   nekontrolirani
  blokiranje                          –        kd
                                          isprekidani
• vibriranje                          –   pogrešan
• kvarovi vezani za položaj:
  kvarovi vezani za položaj:          –   preuranjen
    –   ne ostajanje u poziciji       –   zakašnjeli
    –   ne zatvaranje             • krivi ulaz (signal i sl.):
    –   ne otvaranje
    –   ostaje otvoreno                     ć j
                                      – povećanje
    –   ostaje zatvoreno              – smanjenje
•   unutrašnje propuštanje                      ( g          )
                                  • krivi izlaz (signal i sl.):
•   vanjsko propuštanje               – povećanje
•   krivo prikazivanje                – smanjenje
•   ne zaustavljanje
                j j                 ostale jedinstvene vrste kvarova 
                                  • ostale jedinstvene vrste kvarova
•   ne pokretanje
                                    određene karakteristikama 
•   kratki spoj
•   slabi spoj
    slabi spoj                      sustava/komponente, zahtjeva i 
                                    radnog okruženja
                                                                        12
Specifične vrste kvarova ‐ npr. za relej:

  kontakti blokirani u:
• kontakti blokirani u:                    otvoreni namot
                                         • otvoreni namot
   – zatvorenom položaju                 • pregrijani namot
   – otvorenom položaju
                                           Kratko spojeni namot:
                                         • K k       j i
• kontakti se sporo:
                                               –     na napajanje
            j
   – zatvaraju
                                               –     na kontakte
                                                     na kontakte
   – otvaraju
                                               –     na zemlju
• kratki spoj kontakata:                       –          g          j
                                                     na signalnu liniju
   –   na zemlju                         • promjena otpora namota:
   –   na napajanje
                                                      j j
                                               – smanjenje
   –   međusobno
                                               – povećanje
   –   na signalne linije
                                           p    g
                                         • premagnetizirani namot
  klopotanje kontakata
• kl      j k     k
                            Procjena rizika - FMEA                        13
                    Kontrolna lista
                    Kontrolna lista
Parametri:
• protok, količina, temperatura, tlak, pH, zasićenje.
 p
Upotreba:
• grijanje, hlađenje, el. energija, voda, zrak, upravljanje, N2.
Posebno stanje:
• održavanje, pokretanje, zaustavljanje, promjena katalizatora.
Promjena:
• previše, premalo, nimalo, vodni udar, ne miješanje, taloženje, 
  pomak, oscilacija, puls, vatra, ispuštanje, udar, korozija, 
  pucanje, curenje, eksplozija, trošenje, prepunjivanje, otvaranje 
  od operatera.
Instrumentacija:
• osjetljivost, smještanje, vrijeme odziva.
                          Procjena rizika - FMEA                   14
                    Opasnost i kritičnost
                    Opasnost i kritičnost
Kritičnost komponente za određenu vrstu kvara (v) i 
K itič t k          t       d đ        t k    ( )i
  kategoriju opasnosti (o):
                             β       λ
                        Kv,o=βo∙ α ∙ λ
βo‐ uvjetna vjerojatnost da će data vrsta kvara rezultirati kategorijom opasnosti ‘o’
                                                                                   o
α ‐ relativni udio razmatrane vrste kvara (za komponentu sa svim vrstama kvarova Σα=1)
λ ‐ učestalost otkaza komponente (po zahtjevu ili satu uz množenje s vremenom t)


Kritičnost komponente za određenu kategoriju 
  opasnosti (o):
             Ko= ΣKv,o (suma po svim vrstama kvarova v)
                                      Procjena rizika - FMEA                            15
Evaluiranje potencijalnih kvarova 
     koji izazivaju probleme

•   Tijekom misije/moda rada
    Tijekom misije/moda rada
•   Efekti (utjecaji)
•   Uzroci
•   Indikacije
             j
•   Zaštite
•   P         k /
    Preporuke/napomene


                  Procjena rizika - FMEA   16
     Korištenje rezultata u procesu 
           donošenja odluka

  Poboljšanja sistema
• Poboljšanja sistema

          j          j
• Planiranje održavanja

                       j
• Inventar rezervnih dijelova

• Uputstva za rješavanje problema (kvarova)


                  Procjena rizika - FMEA      17
          Ograničenja FMEA

• Razmatranje ljudskih grešaka je ograničeno
• Fokus je na jednom događaju koji izaziva 
  problem
• Razmatranje utjecaja vanjskih događaja je 
        č
  ograničeno
• Rezultati su ovisni o modu rada


                 Procjena rizika - FMEA        18
       FMEA ima Failure Modes!?
• Tim koji razvija FMEA prečesto se reducira na jednu 
  osobu.
• FMEA se kreira da bi zadovoljila naručitelja ili nečiji 
  drugi zahtjev, a ne da bi unaprijedila proces.
  drugi zahtjev, a ne da bi unaprijedila proces.
• FMEA je razvijena previše kasno u postrojenju i ne 
  doprinosi unapređivanju proizvodno/procesnog 
  doprinosi unapređivanju proizvodno/procesnog
  razvojnog ciklusa.
  Razvijena FMEA ne podliježe pregledu i revizijama 
• Ra ijena FMEA ne podliježe pregled i re i ijama
  tijekom životnog ciklusa postrojenja. Ne tretira se 
  kao dinamički alat.
  kao dinamički alat
• Prevladavajući pogled na FMEA je da traži previše 
             d       h
  vremena i da je zahtjevan.
                      Procjena rizika - FMEA             19
                FMEA prema FTA
FMEA                                   FTA
• Induktivni pristup ‐ od          • Deduktivna logika ‐ od 
  komponente prema sustavu.              t
                                     sustava prema 
                                     komponentama.
  Jednostavna za provođenje.
• J d t                 đ j          Složena metoda.
                                   • Složena metoda.
• Teško primjenjiva kod sustava s  • Iznimno dobra kod sustava 
  velikom redundancijom
  velikom redundancijom.             velike složenosti.
• Primarno kvalitativna metoda     • Primarno kvantitativna 
  sa malim potencijalima za 
                                     metoda s velikim 
  bogato kvantitativno 
                                     potencijalima za
                                     potencijalima za 
                                     razmatranje nesigurnosti i 
  razmatranje.
                                     osjetljivosti modela te 
  Provodi se samostalno ili kao 
• P     di          t l ili k        različitih mjera važnosti. 
  dio druge (ETA i FTA) metode.
                                   • Provodi se samostalno ili 
                                     kao dio ETA.
                                     kao dio ETA
                          Procjena rizika - FMEA               20

								
To top