 |
Последствий и критичности отказов
|
|
|
|
Анализ видов и последствий отказов (FMEA - Failure Mode Effect Analysis)) является методом, используемым для идентификации способов отказа компонентов, систем или процессов, которые могут привести к невыполнению их назначенной функции.
Метод FMEA помогает идентифицировать:
- все виды отказов различных частей и компонентов системы (видами отказа могут быть скрытый отказ, конструктивный отказ, производственный отказ и т.д., которые приводят к нарушению работоспособного состояния частей и/или компонентов системы);
- последствия отказов для системы;
- механизмы отказа;
- способы достижения безотказной работы и/или смягчения последствий для системы.
Расширенной версией метода FMEA является FMECA, позволяющий оценить критичность и значимость каждого идентифицированного вида отказа.
Критичность отказа - это совокупность признаков, характеризующих последствия отказа.
Область применения
В зависимости от объекта исследования выделяют несколько вариантов метода:
- FMEA проекта или продукции;
- FMEA процесса, применяемый для анализа производственных и сборочных процессов;
- FMEA системы;
- FMEA услуги;
- FMEA программного обеспечения.
Метод FMEA/FMECA может быть применен на стадиях проектирования, производства и эксплуатации производственной системы.
Однако для повышения надежности внесение изменений на стадии проектирования системы является более эффективным. Методы FMEA и FMECA также могут быть применены к процессам и процедурам. Например, эти методы применяют для выявления возможности медицинских ошибок и дефектов в процессе технического обслуживания.
Методы FMEA/FMECA могут быть использованы:
- при выборе из альтернативных вариантов проекта с высокой надежностью;
|
|
|
- для исследования всех видов отказов систем и процессов и их влияния на безотказность исследуемого объекта;
- для идентификации последствий ошибок персонала (влияние человеческого фактора);
- при планировании проверок (тестов) и технического обслуживания технических систем;
- для улучшения проектов процедур и процессов;
- для получения качественной или количественной информации для других методов анализа, таких как анализ дерева неисправностей.
Входные данные
Для выполнения методов FMEA и FMECA необходима подробная информация об элементах системы, достаточная для анализа способов и путей развития отказа каждого элемента.
Для детального применения метода FMEA к проекту элемент системы может быть рассмотрен на уровне его компонентов, в то время как для FMEA системы в целом элементы системы могут быть определены на укрупненном уровне (в виде блоков и подсистем).
Информация может включать:
- чертежи и блок-схемы анализируемой системы и ее компонентов или этапы процесса;
- информацию о функционировании каждого этапа процесса или компонента системы;
- подробное описание экологических и других параметров, которые могут влиять на функционирование системы;
- сведения о результатах отказов;
- хронологические данные об отказах, включая доступные данные об интенсивности отказов.
Процесс выполнения метода
Процесс FMEA включает в себя следующие основные этапы.
a) Определение области применения и целей исследования.
b) Формирование рабочей группы.
c) Изучение системы/процесса, для которых применяют метод FMECA.
d) Деление системы на компоненты или этапы;
e) Определение функции каждого этапа или компонента.
f) Определение для каждого компонента или этапа:
- возможных отказов и их причин;
- механизмов, приводящих к данным видам отказа;
- последствий отказов;
|
|
|
- уровень безопасности или разрушительности последствий отказа;
- способы обнаружения отказа.
g) Идентификация особенностей проекта, позволяющих компенсировать отказ.
С момента идентификации видов отказа и механизмов их возникновения следует определить и внедрить корректирующие действия для наиболее существенных видов отказа.
Результаты выполнения метода FMEA должны быть документированы в виде отчета, который должен содержать:
- подробное описание исследованной системы;
- способы, использованные для выполнения анализа;
- предположения, сделанные в процессе выполнения анализа;
- источники данных;
- полученные результаты, включая заполненные контрольные листы;
- критичность (если требуется) и методы, использованные для ее определения;
- рекомендации для дальнейших исследований, изменения проекта или особенности, которые необходимо включить в планы проверок, испытаний и т.д.
Выходные данные
Первичными выходными данными метода FMEA являются перечень видов отказа, механизмов возникновения отказа и его последствий для каждого компонента системы или этапа процесса (которые могут включать в себя информацию о вероятности отказа).
К выходным данным также относят информацию о причинах и последствиях отказа для системы в целом.
Выходные данные метода FMECA включают результаты ранжирования значимости отказов на основе оценки вероятности отказа системы, уровня риска возникновения данного вида отказа или комбинации уровня риска и «возможности обнаружения» вида отказа.
Преимущества и недостатки
Преимуществами метода FMEA/FMECA являются следующие:
- Метод применим к видам отказов, связанных с ошибками персонала, нарушением работоспособности оборудования и работы систем программного обеспечения и процессов.
- Применение метода помогает избежать дорогостоящих модификаций оборудования при техническом обслуживании за счет идентификации и устранения проблем на ранних стадиях этапа проектирования.
- Метод позволяет идентифицировать виды отказов в отдельной точке и установить требования к резервированию и системе безопасности.
- Метод дает возможность получить входные данные для разработки программ мониторинга, предоставляя информацию о необходимых объектах мониторинга и их особенностях.
|
|
|
Недостатками метода являются следующие:
- Метод FMEA/FMECA может быть использован только для идентификации отдельных отказов, а не их сочетания.
- Без адекватного контроля и специальной направленности, исследования могут быть трудоемкими и дорогостоящими.
- Применение метода FMEA/FMECA может быть трудоемким и длительным для сложных многоуровневых систем.
|
|
|
