• +7 (812) 318-74-32
  • Новолитовская ул., дом 15Д, оф. 645
  • Понедельник-Пятница 9:00-18:00
Санкт-Петербург

Основные понятия и принципы FMEA

Историческая справка

FMEA был разработан для военной промышленности США как стандарт подхода к определению, анализу и категоризации потенциально-возможных отказов. Стандарт MIL-STD-1629 “Procedures for Performing a Failure Mode, Effects and Criticality Analysis” введен в действие в 1949 году. Указанный документ действует в США и по сегодняшний день.

Позже, в 50-60х годах стандарт был применен в аэрокосмической промышленности для предотвращения дефектов дорогих и несерийных ракетных технологий. Разработку проекта по высадке человека на луну – “Apollo”, NASA проводило с применением данного подхода.

В 70х годах ХХ века методология FMEA была применена в автомобильной промышленности компанией Ford для повышения надежности 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.

История развития FMEA показывает нам постепенное распространение на разные отрасли производства. Изначально разработка проводилась для военной промышленности, но в наши дни FMEA с успехом используется в пищевой, медицинской, автомобильной, электронной и многих других областях. Метод является одним из основных требований международных стандартов качества. FMEA интегрирован в APQP и является частью “Design Review Based on Failure Mode”, применяемого Toyota.

Цели, задачи 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;

–   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.

Виды FMEA-анализа

FMEA-анализ подразделяется на  FMEA-анализ конструкции, FMEA-анализ процесса производства, FMEA-анализ бизнес-процессов, FMEA-анализ процесса эксплуатации.

Объектами FМЕА-анализа могут быть:

–   конструкция изделия (FMEA-анализ конструкции);

–   процесс производства продукции (FMEA-анализ процесса производства);

–   бизнес-процессы (документооборот, финансовые процессы и т. д.) (FMEA-анализ бизнес-процессов);

процесс эксплуатации изделия (FMEA-анализ процесса эксплуатации).

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. Анализ видов и последствий потенциальных несоответствий и его результаты должны быть документально оформлены.

1

Алгоритм работы FMEA-команды

Достоинства и недостатки метода FMEA-анализа

Достоинства метода FMEA-анализа

Этот метод позволяет исключить ошибки на ранней стадии создания продукции и процессов. Он обладает значительной эффективностью при создании конкурентоспособной продукции в короткие сроки и значительно экономит время и средства.

FMEA позволяет эффективно влиять на качество и безопасность объектов на стадии проектирования путем выявления потенциальных отказов с высокой критичностью. Достаточно простая методология FMEA дает возможность привлекать к процессу анализа специалистов разного профиля, что облегчает всесторонний охват проблемы и улучшает информационный обмен между службами предприятия.

Проведение FMEA предотвращает появление катастрофических отказов и уточняет возможные пути протекания нарушений. Самый главный эффект от применения FMEA — сокращение потерь, обусловленных низким качеством, за счет предотвращения отказов (дефектов, несоответствий) на ранних стадиях проектирования.

FMEA отражает современную тенденцию к постепенному переходу от формальных статистико-вероятностных методов анализа надежности объектов к инженерным подходам обеспечения надежности. В силу простоты и наглядности результаты FMEA выглядят для администрации предприятия-поставщика более убедительными, нежели сложные математические модели расчета надежности, тем более основанные на недостоверных исходных данных из сомнительных источников

Недостатки метода FMEA-анализа

FMEA чрезвычайно эффективен, если его используют для анализа элементов, которые вызывают отказ системы в целом или нарушение основной функции системы. Однако FMEA может быть трудным и утомительным для сложных систем, имеющих много функций и состоящих из различных наборов компонентов. Эти сложности увеличиваются при наличии многочисленных режимов эксплуатации, а также нескольких политик технического обслуживания и ремонта.

FMEA может быть трудоемким и неэффективным процессом при необдуманном применении. Исследования FMEA, результаты которых предполагается использовать в дальнейшем, должны быть определены. Проведение FMEA не должно быть включено в требования без предварительного анализа.

Осложнения, недоразумения и ошибки могут произойти при попытке охвата исследованиями FMEA нескольких уровней в иерархической структуре системы, если она предусматривает резервирование.

Взаимосвязи между людьми или группами видов отказов или причинами видов отказов не могут быть эффективно представлены в FMEA, так как главное предложение для этого анализа – независимость видов отказов. Этот недостаток становится еще более явным из-за взаимодействия программного обеспечения и аппаратных средств, когда предложение о независимости не подтверждается. Отмеченное справедливо для взаимодействия человека с аппаратными средствами и моделей этого взаимодействия. Предложенное о независимости отказов не позволяет уделять должное внимание видам отказа, которые при совместном появлении могут иметь существенные последствия, тогда как каждый из них в отдельности имеет низкую вероятность появления.

Кроме того, недостатком FMEA является его неспособность оценить общую надежность системы и таким образом степень улучшения ее конструкции или изменений.