CC BY
491
Мартынюк А.В., Зарецкий А.В., Зимина Т.И., Макаров М.А. ©
Кафедра управления промышленными предприятиями, Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет
FMEA-АНАЛИЗ как один из комплексных методов эффективного
УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ
Аннотация
В данной статье дана расшифровка понятия «FMEA - анализ», рассмотрена краткая история появления данного метода, также цели, задачи и виды FMEA - анализа, представленные тремя основными: SFMEA, DFMEA, PFMEA, рассмотрен процесс FMEA - анализа, включающий 2 этапа с кратким описанием входящих в него 2 этапов. Также в статье приводятся основные принципы и экономические выгоды применения FMEA -анализа.
Ключевые слова: FMEA - анализ; процесс; дефекты; риски, последствия; выгоды. Keywords: FMEA - analysis, process, defects, risks, consequences, benefits.
Понятие FMEA-анализа.
Метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов (метод FMEA) — это эффективный инструмент повышения качества разрабатываемых технических объектов, направленный на предотвращение дефектов или снижение негативных последствий от них. Это достигается благодаря предвидению дефектов и (или) отказов и их анализу, проводимому на этапах проектирования конструкции и производственных процессов. Метод может быть также использован для доработки и улучшения конструкций и процессов, запущенных в производство.
Краткая история появления FMEA-анализа. Метод FMEA был разработан в 50-х годах двадцатого века и сначала применялся для авиационной и космической техники. Так, в США было осуществлено первое формализованное нововведение FMEA (программа Apollo - разработка NASA проекта по высадке человека на луну).
Позднее FMEA применяют в ядерной и военной промышленности (например, MIL-STD-1629A-1984 процедуры для выполнения отказов, последствий и критичности).
С 1980 года FMEA начинают применять в автомобилестроении - на фирме FORD для повышения надёжности и безопасности автомобилей. Компания также использовала FMEA для улучшения дизайна и производственного процесса. А с 1988 года метод начал использоваться членами «Большой Тройки». С 1993 года FMEA стал одним из требований стандартов AIAG и American Society for Quality Control. С 80-х годов FMEA широко применяется в США, Европе и Японии.
В настоящий момент на многих фирмах - и особенно в автомобильной промышленности - FMEA является составной частью системы менеджмента качества и используется как во внутренних, так и во внешних отношениях, как условие поставки комплектующих изделий.
Цели, задачи и виды анализа FMEA.
Метод анализа видов и последствий потенциальных несоответствий (FMEA) представляет собой систематизированный комплекс действий, проводимых для того, чтобы:
- выявить несоответствия продукции и процессов, а также последствия возникновения этих несоответствий, и дать им количественную оценку;
©© Мартынюк А.В., Зарецкий А.В., Зимина Т.И., Макаров М.А., 2012 г.
- создать ранжированный список видов и причин несоответствий для планирования корректирующих и предупреждающих действий;
- определить корректирующие и предупреждающие действия, которые могли бы устранить или снизить вероятность возникновения несоответствий;
- документировать данные по результатам анализа для накопления в базе знаний.
Цель применения метода - изучение причин и механизмов возникновения
несоответствий и предотвращение несоответствий (или максимальное снижение их негативных последствий), а следовательно - повышение качества продукции и сокращение затрат на устранение несоответствий на последующих стадиях жизненного цикла продукции.
Своевременность является важнейшим условием эффективности метода анализа видов и последствий несоответствий. FMEA следует осуществлять либо до появления несоответствия, либо немедленно после выявления несоответствия или причин, приводящих к его появлению, чтобы не допустить последствий или максимально снизить их риск. Затраты на проведение анализа и внедрение корректирующих/предупреждающих действий при разработке процессов и подготовке производства значительно ниже, чем затраты на аналогичные действия в серийном производстве, проводимые по факту обнаружения несоответствий.
Виды FMEA - анализа.
Метод FMEA обычно применяется на этапах:
- разработки концепции системы (SFMEA или FMEA системы);
- разработки конструкции (DFMEA или FMEA конструкции);
- разработки производственного процесса (PFMEA или FMEA процесса).
SFMEA.
Анализ видов, последствий и причин дефектов системы (SFMEA, FMEA системы) представляет собой процедуру анализа функциональноговзаимодействия компонентов системы и их соединений. FMEA системы проводят после разработки концепции системы и ее истолкования. SFMEA для отдельных проектов проводится после описания всех функций системы и желательно до DFMEA новых компонентов. Данный метод позволяет предотвратить ошибки при создании системы и избежать риска появления дефектов при эксплуатации.
DFMEA.
Анализ видов, последствий и причин дефектов конструкции (DFMEA, FMEA конструкции) представляет собой процедуру анализа
первоначально предложенной конструкции технического объекта (изделий, компонентов) и доработки этой конструкции в процессе работы соответствующей FMEA-команды. FMEA конструкции проводят на этапе разработки или доработки конструкции технического объекта. Данный метод позволяет предотвратить запуск в производство недостаточно отработанной конструкции, помогает
улучшить конструкцию технического объекта и заранее предусмотреть необходимые меры в технологии изготовления, предупреждая появление или (и) снижая комплексный риск дефекта.
PFMEA.
Анализ видов, последствий и причин дефектов процесса (PFMEA,FMEA процесса) представляет собой процедуру анализа первоначально разработанного
и предложенного процесса производства и доработки этого процесса в ходе работы соответствующей PFMEA-команды. PFMEA проводят на
этапе разработки производственного процесса, и это позволяет предотвратить
внедрение в производство недостаточно отработанных процессов и избежать ошибок при
планировании и производстве. В общем смысле, FMEA конструкции рассматривает внешние риски. FMEA процесса ориентирован на внутренние риски.
Основные шаги FMEA.
FMEA нацелен на то, чтобы делать риски узнаваемыми и управляемыми. Многие изделия состоят из достаточно большого количества компонентов и тем более из различных деталей и узлов. Поэтому часто существуют временные проблемы проведения полного FMEA - анализа таких сложных изделий. В этом случае важно правильно установить приоритеты при проведении FMEA. Обычно в этом случае поступают следующим образом:
Первый этап:
- Сначала определяют, попадает ли продукт или технологический процесс под один или несколько критериев FMEA.
- Далее расчленяют изделие или процесс на отдельные узлы или операции.
-После этого определяют, какие узлы изделия или операции процесса отвечают
критериям FMEA - имеют повышенный риск (можно использовать балльную оценку, оценивая по 3-х или 5-ти балльной шкале степень соответствия узла или операции тому или иному критерию и определяя количество баллов по каждому узлу или операции).
- Далее, после анализа рисков, устанавливается последовательность приоритетов для проведения FMEA узла или операции процесса. Узлы или операции процессов с особой степенью риска необходимо анализировать в рамках FMEA в первую очередь (в случае балльной оценки можно использовать для ранжирования правило Парето).
- Проведение FMEA-анализа узла или операции согласно установленной последовательности.
Второй этап:
- Для обрабатываемого узла нужно составить перечень компонентов со спецификацией (если она имеется); для операции составляется перечень переходов.
- Выявляются и перечисляются все требования по качеству продукта или процесса (в том числе специальное или ключевое описание продукта и процесса, требования к безопасности, надежности, экологии, технологичности и т.п.).
- Определяем, какие элементы в особенности должны обеспечивать требования по качеству. Тем самым устанавливается порядок обработки в рамках FMEA. Выбор приоритетов при проведении FMEA возможен также при помощи методологии QFD («Дом качества»), если эта методология применялась для анализа данного объекта исследования.
Составляющие оценки видов, последствий и причин.
Количественные оценки значимости, возникновения и обнаружения потенциальных несоответствий или их причин определяются на основе статистических данных или мнений экспертов с помощью соответствующих типовых шкал.
После получения экспертных оценок, указанных составляющих путем их перемножения определяется приоритетное число риска (ПЧР) - обобщенная количественная характеристика несоответствия, его причины или последствия (в зависимости от области применения и объекта анализа), учитывающая значимость и вероятности возникновения и обнаружения.
Значимость.
Значимость - это оценка по 10-балльной шкале серьезности последствия. Ранг (балл) значимости определяется экспертами по типовой шкале. Если последствий несколько и значимости их разные, то для дальнейшего расчета ПЧР используется максимальное значение значимости.
Возникновение.
Возникновение - это оценка вероятности, с которой ожидается появление несоответствия, последствия или причины. Для оценки частоты возникновения по возможности следует использовать имеющиеся статистические данные по подобным изделиям/процессам с учетом изменений рабочей среды, частота отказов за определенный срок и т.п. Если таких данных нет, допустимо давать субъективные оценки на основе информации о процессе.
Обнаружение.
Обнаружение - это оценка вероятности того, что применяемые средства контроля обнаружат признаки несоответствия, последствия или причины прежде, чем эти признаки будут замечены потребителем. Необходимо оценить по 10-балльной шкале вероятность того, что несоответствие и/или причины, его вызвавшие, будут обнаружены прежде, чем изделие покинет расположение процесса.
Должны быть рассмотрены методы управления двух типов, которые:
- предотвращают возникновение вида несоответствия,
- обнаруживают вид несоответствия при его возникновении.
В общем случае, ранг обнаружения для объекта анализа определяется в зависимости от экспертной оценки частоты обнаружения. По возможности следует использовать фактические данные и статистические методы для оценки частоты обнаружения.
Основные принципы FMEA
Применение метода анализа видов и последствий потенциальных несоответствий основано на следующих принципах:
Командная работа. FMEA проводится силами специально подобранной многофункциональной команды экспертов. Эффективность анализа напрямую зависит от профессионального уровня, практического опыта и согласованности действий специалистов.
Иерархичность. Для сложных изделий, процессов и процессов изготовления сложных технических объектов анализу подвергается как изделие/процесс в целом, так и его составляющие (детали/операции).
Итеративность. Анализ проводится неоднократно; он возобновляется при выявлении новых факторов и при любых изменениях, влекущих за собой изменение последствий и их рисков.
Регистрация данных. Все результаты проведенного FMEA - анализа и решения о необходимых изменениях и действиях фиксируются в обязательном порядке в соответствующих отчетных документах. Все необходимые изменения и действия, указанные в отчетных документах, должны быть отражены в соответствующих документах в рамках СМК предприятий.
Экономические выгоды применения FMEA
FMEA способствует новому образу мышления современного научно-технического обеспечения качества.
Применение метода FMEA:
- снижает количество вносимых изменений на стадии производства и затраты на проведение изменений;
- исключает ошибки и связанные с ними дефекты, а, следовательно, избавляет от рекламаций, судебных исков и значительных затрат на устранение дефектов;
- повышает эффективность проведения изменений (усовершенствований);
- выполнение требований заказчика, сохранение и повышение конкурентоспособности, а также авторитета (имиджа) фирмы;
- информированность сотрудников, лучшее понимание задач и осознание необходимости качества - мотивация качественного труда;
- сокращение сроков проектирования, уменьшение объемов дорогостоящих испытаний.
Метод FMEA позволяет проанализировать потенциальные дефекты, их причины и последствия, оценить риски их появления и необнаружения на предприятии, принять меры для устранения или снижения вероятности и ущерба от их появления. Это один из наиболее эффективных методов доработки конструкции технических объектов и процессов их изготовления на таких важнейших стадиях жизненного цикла продукции, как ее разработка и подготовка к производству.
Метод FMEA рекомендуется применять при изменении условий эксплуатации технического объекта, требований заказчика, при модернизации конструкций или технологических процессов и т. д.
Метод FMEA может применяться также при принятии решений в отношении несоответствующей продукции (материалов, деталей, комплектующих изделий) в экономически обоснованных случаях.
Литература
1. ИСО 9000 Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь.
2. ИСО 9001 Система менеджмента качества. Требования.
3. FMEA - анализ видов и последствий потенциальных отказов / Крайслер Корп., Форд Мотор Компани, Дженерал Моторс Корп. Руководство 4-е издание, 2008 г.
3. Анализ видов, последствий и причин потенциальных несоответствий (FMEA): Метод. Указания / под ред. Вашукова Ю.А., Дмитриева А.Я., Митрошкиной Т.А. Самарский государственный аэрокосмический университет, 2008. - 31 с.
4. Менеджмент качества из первых рук - ISO 9000, ISO 9001 // FMEA - анализ видов и последствий потенциальных отказов. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.quality.eup.ru/MATERIALY7/fmea.htm
5. Анализ видов, причин и последствий потенциальных дефектов (FMEA): Учебное пособие / под ред. Панюкова Д.И. Тольятти: Тольяттинский Государственный Университет, 2007 г. - 133 стр.
