Analiza vrsta i posljedica kvarova. FMEA analiza: primjer i primjena

FEDERALNA AGENCIJA ZA TEHNIČKU REGULACIJU I METROLOGIJU

NATIONAL

STANDARD

RUSKI

FEDERACIJE

GOSTR

51901.12-

(IEC 60812: 2006)

Upravljanje rizicima

METODA ANALIZE VRSTA I EFEKATA

ODRICANJE ODGOVORNOSTI

Tehnike analize za pouzdanost sistema - Procedura za način kvara i efekte

Službeno izdanje

S | Š№C1Č1 + P | Š

GOST R 51901.12-2007

Predgovor

Ciljevi i principi standardizacije e Ruska Federacija ustanovljen Federalnim zakonom od 27. decembra 2002. br. 184-FZ "O tehničkoj regulativi" i pravilima za primjenu nacionalnih standarda Ruske Federacije - GOST R 1.0-2004 "Standardizacija u Ruskoj Federaciji. Osnovne odredbe"

Informacije o standardu

1 PRIPREMIO Otvoreno akcionarsko društvo Naučnoistraživački centar za kontrolu i dijagnostiku tehničkih sistema (JSC NITs KD) i Tehnički komitet za standardizaciju TC 10 „Napredne proizvodne tehnologije, upravljanje i procena rizika“ na osnovu sopstvenog autentičnog prevoda standarda navedeno u tački 4

2 UVODIO Odjeljenje za razvoj. informatička podrška i akreditacija Federalne agencije za tehničku regulaciju i mjeriteljstvo

3 ODOBREN I STUPAN NA SNAGU Naredbom Federalne agencije za tehničku regulaciju i metrologiju od 27. decembra 2007. godine broj 572-st.

4 Ovaj standard je izmijenjen u odnosu na međunarodni standard IEC 60812: 2006 „Metode za analizu pouzdanosti sistema. Analiza načina i efekata kvara (FMEA) ”(IEC 60812: 2006“ Tehnike analize za pouzdanost sistema - Procedura za analizu načina i efekata otkaza (FMEA) ”) uvođenjem tehničkih odstupanja objašnjenih u uvodu ovog standarda.

Naziv ovog standarda je promijenjen u odnosu na naziv navedenog međunarodni standard u skladu sa GOST R 1.5-2004 (pododjeljak 3.5)

5 PREDSTAVLJENO PRVI PUT

Informacije o promjenama ovog standarda objavljuju se u godišnje objavljenom indeksu informacija" Nacionalni standardi". a tekst izmjena i dopuna - u mjesečno objavljenim informativnim indeksima "Nacionalni standardi". U slučaju revizije (zamjene) ili ukidanja ovog standarda, odgovarajuće obavještenje će biti objavljeno u mjesečnom objavljenom indeksu informacija "Nacionalni standardi". Relevantne informacije, obavještenja i tekstovi objavljuju se iu sistemu javnog informisanja - na službenoj stranici Federalne agencije za tehničku regulaciju i mjeriteljstvo na internetu

© Standartform, 2008

Ovaj standard se ne smije umnožavati u cijelosti ili djelimično, replicirati i distribuirati kao zvanična publikacija bez dozvole Federalne agencije za tehničku regulaciju i mjeriteljstvo.

GOST R 51901.12-2007

1 Obim ............................................... 1

3 Termini i definicije ................................................. 2

4 Opšte odredbe ................................................. 2

5 Analiza vrsta i posljedica kvarova ................................. 5

6 Ostala istraživanja ................................................. 20

7 aplikacija ................................................................ 21

Dodatak A (informativni) Kratki opis procedure FMEA i FMECA ............... 25

Dodatak B (informativni) Primjeri istraživanja ........................ 28

Dodatak C (informativni) Spisak engleskih skraćenica koje se koriste u standardu. 35 Bibliografija ................................................................ 35

GOST R 51901.12-2007

Uvod

Za razliku od važećeg međunarodnog standarda, ovaj standard uključuje reference na IEC 60050 * 191: 1990 Međunarodni elektrotehnički rečnik. Poglavlje 191. Pouzdanost i kvalitet usluga“, koje je neprikladno citirati u nacionalnom standardu zbog nepostojanja usvojenog usklađenog nacionalnog standarda. U skladu s tim, izmijenjen je sadržaj odjeljka 3. Dodatno, u standard je uključen Dodatak C, koji sadrži listu skraćenica koje se koriste na engleskom jeziku. Reference na nacionalne standarde i Dodatni Aneks C su u kurzivu.

GOST R 51901.12-2007 (IEC 60812: 2006)

NACIONALNI STANDARD RUSKOG FEDERACIJE

Upravljanje rizicima

METODA ANALIZE VRSTA I POSLJEDICA KVARA

Upravljanje rizicima. Procedura za analitičare načina rada i efekata

Datum uvođenja - 01.09.2008

1 područje upotrebe

Ovaj međunarodni standard utvrđuje metode za analizu načina rada i efekata kvara (FMEA). vrste, posljedice i kritičnost kvarova (Failure Mode. Effects and Criticality Analysis - FMECA) i daje preporuke o njihovoj primjeni za postizanje postavljenih ciljeva putem:

Izvođenje potrebnih faza analize;

Identifikacija relevantnih pojmova, pretpostavki, indikatora kritičnosti, načina kvara:

Definicije osnovnih principa analize:

Koristeći primjere potrebnog tehnološke karte ili drugim tabelarnim oblicima.

Sve je dato u ovom standardu Opšti zahtjevi FMEA se također primjenjuju na FMECA. jer

potonji je proširenje FMEA.

2 Normativne reference

8 ovog standarda, koriste se normativne reference na sljedeće standarde:

GOST R 51901.3-2007 (IEC 60300-2: 2004) Upravljanje rizikom. Smjernice za upravljanje pouzdanošću (IEC60300-2: 2004 "Upravljanje pouzdanošću. Smjernice za upravljanje pouzdanošću". MOD)

GOST R 51901.5-2005 (IEC 60300-3-1: 2003) Upravljanje rizikom. Smjernice o primjeni metoda analize pouzdanosti (IEC 60300-3-1: 2003 "Upravljanje pouzdanošću. Dio 3-1. Smjernice za primjenu. Metode analize pouzdanosti. Metodološki priručnik". MOD)

GOST R 51901.13-2005 (IEC 61025: 1990) Upravljanje rizikom. Analiza stabla grešaka (IEC 61025: 1990 "Analiza stabla grešaka (FNA)". MOD)

GOST R51901.14-2005 (IEC61078: 1991) Upravljanje rizikom. Metoda strukturnog dijagrama pouzdanosti (IEC 61078: 2006 "Metode analize pouzdanosti. Strukturni dijagram pouzdanosti i Bulway metode". MOD)

GOS TR51901.15-2005 (IEC61165: 1995) Upravljanje rizikom. Primjena Markovljevih metoda (IEC 61165: 1995 "Primjena Markovljevih metoda". MOD)

Napomena - Prilikom upotrebe ovog standarda preporučljivo je provjeriti rad referentnih etalona u sistemu javnog informisanja - na službenoj web stranici Federalne agencije za tehničku regulaciju i mjeriteljstvo na Internetu ili prema godišnje objavljenom indeksu informacija „Nacionalni Standardi*, koji se objavljuje od 1. januara tekuće godine, a prema relevantnim mjesečnim informativnim znacima objavljenim u tekućoj godini. Ako je referentni standard zamijenjen (promijenjen), onda kada se koristi ovaj standard, treba slijediti zamjenski (modificirani) standard. Ako se referentni standard ukine bez zamjene, onda će se odredba u kojoj se navodi referenca na njega primjenjivati ​​u mjeri koja ne utiče na referencu.

Službeno izdanje

GOST R 51901.12-2007

3 Termini i definicije

Sljedeći termini se koriste u ovom standardu sa odgovarajućim definicijama:

3.1 stavka: Bilo koji dio, element, uređaj, podsistem, funkcionalna jedinica, aparat ili sistem koji se može posmatrati nezavisno.

Bilješke

1 Objekat se može sastojati od tehničke opreme, softverski alati ili kombinaciju ovih, a može također, u posebnim slučajevima, uključivati ​​tehničko osoblje.

2 Brojni objekti, na primjer, njihova zbirka ili uzorak, mogu se smatrati objektom.

NAPOMENA 3 Proces se takođe može posmatrati kao entitet koji obavlja određenu funkciju i za koji se sprovodi FMEA ili FMECA. Obično, hardverski FMEA ne pokriva ljude i njihovu interakciju sa hardverom ili softverom, dok proces FMEA obično uključuje analizu ljudskih akcija.

3.2 neuspjeh: Gubitak sposobnosti objekta da izvrši traženu funkciju ')

3.3 neispravnost objekta u kojem nije u stanju da obavlja traženu funkciju, izuzev takve nesposobnosti tokom održavanja ili drugih planiranih aktivnosti ili zbog nedostatka vanjskih resursa

Bilješke (uredi)

1 Kvar je često rezultat kvara objekta, ali može nastati i bez njega.

NAPOMENA 2. U ovom standardu, termin "neuspjeh" se koristi u sprezi sa terminom "neuspjeh" iz istorijskih razloga.

3.4 efekat otkaza (fail effect): Utjecaj načina kvara na rad, funkciju ili status stavke

3.5 neuspjeh način rada i priroda kvara objekta

3.6 kritičnost otkaza: Kombinacija težine posljedica i učestalosti pojavljivanja ili drugih svojstava kvara kao karakteristika potrebe da se identifikuju izvori, uzroci i smanji učestalost ili broj pojava datog kvara i smanji ozbiljnost njegovog kvara. posljedice

3.7 sistemski skup međusobno povezanih ili međusobno povezanih elemenata

Bilješke (uredi)

1 Što se tiče pouzdanosti, sistem treba da ima:

a) određene ciljeve, predstavljene u obliku zahtjeva za njegove funkcije:

t>) utvrđeni uslovi rada:

c) određene granice.

2 Struktura sistema je hijerarhijska.

3.8 ozbiljnost kvara (faility ozbiljnost) Značaj ili težina posljedica načina kvara kako bi se osiguralo funkcionisanje postrojenja. okruženje i operator povezan sa utvrđenim granicama istraženog objekta.

4 Ključne tačke

4.1 uvod

Analiza načina i efekata kvara (FMEA) je metoda sistematske analize sistema kako bi se identifikovali mogući načini kvara. njihovi uzroci i posledice, kao i uticaj kvara na funkcionisanje sistema (sistema u celini ili njegovih komponenti i procesa). Termin "sistem" se koristi za opisivanje hardvera, softvera(sa njihovom interakcijom) ili proces. Preporučuje se da se analiza provodi u ranim fazama razvoja, kada je najisplativije otkloniti ili smanjiti posljedice i broj načina kvarova. Analiza se može započeti čim se sistem može predstaviti u obliku funkcionalnog blok dijagrama sa naznakom njegovih elemenata.

Za više detalja pogledajte.

GOST R 51901.12-2007

Tajming FMEA je veoma važan. Ako je analiza obavljena u dovoljno ranoj fazi razvoja sistema, onda se uvodi izmjena dizajna kako bi se otklonili nedostaci utvrđeni tokom FMEA. isplativije je. Stoga je važno da ciljevi i zadaci FMEA budu opisani u planu i vremenskom okviru za proces razvoja. Na ovaj način. FMEA je iterativni proces koji se odvija paralelno sa procesom dizajna.

FMEA je primenljiv na različitim nivoima dekompozicije sistema – od najvišeg nivoa sistema (sistema u celini) do funkcija pojedinačnih komponenti ili softverskih komandi. FMEA se kontinuirano ponavljaju i ažuriraju kako se dizajn sistema poboljšava i mijenja tokom razvoja. Promjene dizajna zahtijevaju promjene relevantnih dijelova FMEA.

Generalno, FMEA je rezultat rada tima kvalifikovanih stručnjaka. sposoban da prepozna i procijeni značaj i posljedice različitih tipova potencijalnih projektnih i procesnih neusklađenosti koje mogu dovesti do kvara proizvoda. Timski rad stimuliše proces razmišljanja i osigurava potreban kvalitet stručnost.

FMEA je metoda za identifikaciju ozbiljnosti posljedica mogućih načina kvara i pružanje mjera za ublažavanje, u nekim slučajevima FMEA uključuje i procjenu vjerovatnoće načina kvara. Ovo proširuje analizu.

Prije primjene FMEA mora se izvršiti hijerarhijska dekompozicija sistema (hardver sa softverom ili procesom) na osnovne elemente. Korisno je koristiti jednostavne blok dijagrame koji ilustriraju dekompoziciju (vidi GOST 51901.14). U ovom slučaju, analiza počinje sa elementima najnižeg nivoa sistema. Posljedica kvara na nižem nivou može uzrokovati kvar objekta na višem nivou. Analiza se vrši odozdo prema gore, odozdo prema gore, sve dok se ne utvrde krajnje posljedice za sistem u cjelini. Ovaj proces je prikazan na slici 1.

FMECA (Failure Modes, Consequences and Severity Analysis) proširuje FMEA kako bi uključio metode za rangiranje ozbiljnosti načina kvara, omogućavajući određivanje prioriteta protivmjera. Kombinacija ozbiljnosti i stope neuspjeha je mjera koja se zove kritičnost.

FMEA principi se mogu primijeniti izvan razvoja projekta u svim fazama životnog ciklusa proizvoda. FMEA metoda se može primijeniti na proizvodni ili drugi proces kao što su bolnice. medicinske laboratorije, obrazovni sistemi itd. Prilikom primjene PMEA na proizvodni proces, ovaj postupak se zove Process Failure Mode and Effects Analysis (PFMEA).Za efikasno korištenje FMEA važno je obezbijediti adekvatne resurse. Potpuno razumijevanje sistema za preliminarne FMEA nije neophodan, međutim kako se projekat razvija, detaljna analiza načina i posledica kvarova zahteva potpuno poznavanje karakteristika i zahteva projektovanog sistema. Složeni tehnički sistemi obično zahtevaju primenu analize na veliki broj projekata. faktori (mehanika, elektrotehnika, projektovanje sistema, razvoj softvera, alati Održavanje itd.).

6 Generalno, FMEA se odnosi na određene vrste kvarovi i njihove posljedice po sistem u cjelini. Svaka vrsta kvara se smatra nezavisnom. Stoga ova procedura nije prikladna za rješavanje zavisnih kvarova ili kvarova koji su rezultat niza nekoliko događaja. Za analizu takvih situacija potrebno je primijeniti druge metode, kao što je Markovljeva analiza (vidi GOST 51901.15) ili analiza stabla grešaka (vidi GOST R 51901.13).

Prilikom utvrđivanja posljedica kvara potrebno je uzeti u obzir kvarove višeg nivoa i kvarove istog nivoa koji su rezultat kvara koji je nastao. Analiza treba da identifikuje sve moguće kombinacije načina kvara i njihove sekvence koje mogu uzrokovati posljedice višeg nivoa kvarova. U ovom slučaju potrebno je dodatno modeliranje kako bi se procijenila ozbiljnost ili vjerovatnoća takvih posljedica.

FMEA je fleksibilan alat koji se može prilagoditi specifičnostima zahtjeva određene proizvodnje. U nekim slučajevima je potreban razvoj specijalizovanih obrazaca i pravila za vođenje evidencije. Nivoi ozbiljnosti načina kvara (gdje je primjenjivo) mogu se različito definirati za različite sisteme ili različite sistemske nivoe.

GOST R 51901.12-2007

Podsistem

Podsisgaia

	"Podsistem" * 4 *		Pyoisteab
Razlog za sistem veleprodaje

Vidmotk & iv

Pietista: Otid Padyastamy 4

Nakon toga: stm * jod *

tts, Nodul3

(Preminm atash aoyugsh 8 vrsta neželjene pošte

UA.4. ^ .A. a ... "l"

Posedoteio:<утммчеип«2

Slika 1 – Odnos između tipova i posljedica kvarova u hijerarhijskoj strukturi sistema

GOST R 51901.12-2007

4.2 Ciljevi i zadaci analize

Razlozi za korištenje analize načina rada i efekata kvara (FMEA) ili analize načina rada, efekata i ozbiljnosti kvara (FMECA) mogu biti:

a) identifikaciju kvarova koji imaju neželjene posledice po funkcionisanje sistema, kao što su prekid ili značajno smanjenje performansi, ili uticaj na bezbednost korisnika;

b) ispunjenje zahtjeva kupca navedenih u ugovoru;

c) poboljšanje pouzdanosti ili sigurnosti sistema (na primjer, kroz promjene dizajna ili akcije osiguranja kvaliteta);

d) poboljšanje održivosti sistema identifikacijom područja rizika ili neusaglašenosti u pogledu mogućnosti održavanja.

Prema gore navedenim ciljevima, FMEA (ili FMECA) može biti kako slijedi:

a) potpunu identifikaciju i procjenu svih neželjenih posljedica unutar utvrđenih granica sistema i redoslijeda događaja uzrokovanih svakim identifikovanim načinom kvara zajedničkog uzroka na različitim nivoima funkcionalne strukture sistema;

b) određivanje kritičnosti (videti klauzulu c) ili određivanje prioriteta za dijagnozu i ublažavanje negativnih posledica svake vrste kvara koji utiče na ispravan rad i parametre sistema ili povezanog procesa;

c) klasifikaciju identifikovanih oblika kvara prema tim karakteristikama. kao lakoća detekcije, mogućnost dijagnosticiranja, sljedivost, radni i popravni uvjeti (popravka, rad, logistika, itd.);

d) identifikaciju funkcionalnih kvarova sistema i procjenu ozbiljnosti i vjerovatnoće kvara:

e) razvijanje plana za poboljšanje dizajna smanjenjem broja i posljedica kvarova;

0 razvoj efektivnog plana održavanja kako bi se smanjila vjerovatnoća kvarova (vidjeti IEC 60300-3-11).

NAPOMENA Kada se radi o kritičnosti i vjerovatnoći kvara, preporučuje se primjena FMECA metodologije.

5 Analiza načina kvara i posljedica

5.1 Osnove

Tradicionalno, postoje prilično velike razlike u načinu na koji se FMEA sprovode i predstavljaju. Obično se analiza vrši identifikacijom načina kvara, povezanih uzroka, neposrednih i konačnih posljedica. Analitički rezultati se mogu predstaviti u obliku radnog lista koji sadrži najbitnije informacije o sistemu kao celini i detalje koji uzimaju u obzir njegove karakteristike. posebno o putevima potencijalnih kvarova sistema, komponentama i tipovima kvarova koji mogu uzrokovati kvar sistema, kao i razlozima za svaki način kvara.

Primjena FMEA na složene proizvode je vrlo teška. Ove poteškoće mogu biti manje ako neki podsistemi ili dijelovi sistema nisu novi i poklapaju se sa podsistemima i dijelovima prethodnog dizajna sistema ili su njihova modifikacija. Novostvoreni FMEA bi trebao koristiti informacije iz postojećih podsistema u najvećoj mogućoj mjeri. Takođe bi trebalo da ukaže na potrebu za testiranjem ili potpunom analizom novih svojstava i objekata. Nakon što je detaljan FMEA razvijen za sistem, može se ažurirati i poboljšati za naknadne modifikacije sistema, što zahtijeva znatno manje napora nego novorazvijeni FMEA.

Koristeći postojeći FMEA prethodne verzije proizvoda, potrebno je osigurati da se konstrukcija (dizajn) ponovo koristi na isti način i sa istim opterećenjem kao i prethodna. Nova opterećenja ili uticaji okoline tokom rada mogu zahtevati preliminarnu analizu postojećeg FMEA pre izvođenja FMEA. Razlike u vanjskim uvjetima i radnim opterećenjima mogu zahtijevati stvaranje novog FMEA.

FMEA procedura se sastoji od sljedeća četiri glavna koraka:

a) utvrđivanje osnovnih pravila za planiranje i izradu rasporeda za izvođenje FMEA radova (uključujući raspodjelu vremena i osiguranje dostupnosti stručnosti za izvođenje analize);

GOST R 51901.12-2007

b) izvođenje FMEA koristeći odgovarajuće radne listove ili druge oblike kao što su logički dijagrami ili stabla grešaka:

c) sumiranje i sastavljanje izvještaja o rezultatima analize, uključujući sve zaključke i preporuke;

d) Ažuriranje FMEA kako dizajn i razvoj projekta napreduju.

5.2 Preliminarni zadaci

5.2.1 Planiranje analize

FMEA aktivnosti. uključujući akcije, procedure, interakcije sa procesima u oblasti pouzdanosti, radnje za upravljanje korektivnim radnjama, kao i vreme završetka ovih radnji i njihovih faza, treba navesti u ukupnom planu programa pouzdanosti 1 K

Plan programa pouzdanosti treba da opiše FMEA metode koje se koriste. Opis metoda može biti samostalan dokument ili može biti zamijenjen vezom do dokumenta koji sadrži ovaj opis.

Plan programa pouzdanosti treba da sadrži sljedeće informacije:

Određivanje svrhe analize i očekivanih rezultata;

Obim analize, koji ukazuje na to na koje strukturne elemente FMEA treba obratiti posebnu pažnju. Obim bi trebao biti primjeren zrelosti dizajna i pokrivati ​​strukturne elemente koji bi mogli biti izvor rizika jer obavljaju kritičnu funkciju ili su proizvedeni nedovršenom ili novom tehnologijom;

Opis kako predstavljena analiza doprinosi ukupnoj pouzdanosti sistema:

Identificirane aktivnosti za upravljanje revizijama FMEA i povezanom dokumentacijom. Treba definisati upravljanje revizijama dokumenata analize, radnih listova i metoda njihovog skladištenja;

Potreban iznos učešća u analizi stručnjaka za razvoj projekta:

Jasno identifikovanje ključnih prekretnica u rasporedu projekta za pravovremenu analizu:

Metoda za dovršavanje svih radnji identifikovanih u procesu za smanjenje identifikovanih načina kvara koje treba uzeti u obzir.

Plan mora biti usaglašen od strane svih učesnika u projektu i odobren od strane njegovog menadžmenta. Konačna FMEA za konačni dizajn proizvoda ili proizvodni proces (proces FMEA) će identificirati sve zabilježene radnje za eliminaciju ili smanjenje i smanjenje ozbiljnosti identificiranih načina kvara, kao i način na koji se te radnje poduzimaju.

5.2.2 Struktura sistema

5.2.2.1 Informacije o strukturi sistema

Informacije o strukturi sistema treba da sadrže sledeće podatke:

a) opis elemenata sistema i njihovih karakteristika. radni parametri, funkcije;

b) opis logičkih odnosa između elemenata;

c) obim i priroda rezervacije;

d) položaj i relevantnost sistema unutar uređaja kao celine (ako postoji);

e) sistemski ulazi i izlazi:

f) zamjene u strukturi sistema za mjerenje uslova rada.

Svi nivoi sistema zahtevaju informacije o funkcijama, karakteristikama i parametrima. Nivoi sistema se razmatraju od najnižeg do najvišeg nivoa, istražujući uz pomoć FMEA načine kvara koji remete svaku od funkcija sistema.

5.2.2.2 Određivanje granica sistema za analizu

Granice sistema uključuju fizičke i funkcionalne interfejse između sistema i njegovog okruženja, uključujući druge sisteme sa kojima sistem koji se proučava ima interakciju. Definicija granica sistema za analizu treba da bude u skladu sa granicama sistema utvrđenim za projektovanje i održavanje i da se primenjuje na bilo koji nivo sistema. Sistemi i/ili komponente koje prevazilaze granice treba da budu jasno definisani i isključeni.

Određivanje granica sistema više zavisi od njegovog dizajna, nameravane upotrebe, izvora snabdevanja ili komercijalnih kriterijuma nego od optimalnih FMEA zahteva. Međutim, gdje je moguće, prilikom definiranja granica, treba uzeti u obzir zahtjeve za olakšavanje FMEA i njegovu integraciju sa drugim srodnim studijama. Ovo je posebno važno.

1> Za više detalja o elementima programa pouzdanosti i plana pouzdanosti, pogledajte GOST R 51901.3.

GOST R 51901.12-2007

ako je sistem funkcionalno složen, sa brojnim međusobnim odnosima između objekata unutar granica. U takvim slučajevima, korisno je definisati granice istraživanja na osnovu funkcija sistema, a ne hardvera i softvera. Ovo će ograničiti broj ulaza i izlaza na druge sisteme i može smanjiti broj i ozbiljnost kvarova sistema.

Treba jasno utvrditi da se svi sistemi ili komponente izvan granica sistema koji se proučavaju razmatraju i isključuju iz analize.

5.2.2.3 Nivoi analize

važno je odrediti nivo sistema koji će se koristiti za analizu. Na primjer, sistem može doživjeti kvarove ili kvarove podsistema, zamjenjivih elemenata ili jedinstvenih komponenti (vidi sliku 1). Osnovna pravila za odabir nivoa sistema za analizu zavise od željenih rezultata i dostupnosti potrebnih informacija. Sljedeći osnovni principi su od pomoći:

a) Najviši nivo sistema se bira na osnovu koncepta dizajna i specificiranih izlaznih zahtjeva:

b) najniži nivo sistema na kojem je analiza efikasna. je nivo koji karakteriše prisustvo dostupne informacije odrediti definiciju njegovih funkcija. Izbor odgovarajućeg nivoa sistema zavisi od prethodnog iskustva. Za sistem zasnovan na zrelom dizajnu sa fiksnim i visokim nivoom pouzdanosti, mogućnosti održavanja i sigurnosti, primenjuje se manje detaljna analiza. Za novorazvijeni sistem ili sistem sa nepoznatom hronologijom pouzdanosti uvodi se detaljnija studija i, shodno tome, niži nivoi sistema:

c) navedeni ili predviđeni nivo održavanja i popravke je vrijedan vodič u određivanju nižih nivoa sistema.

U FMEA, utvrđivanje vrsta, uzroka i posljedica kvarova zavisi od nivoa analize i kriterijuma za kvar sistema. U procesu analize, posljedice kvara identificirane na nižem nivou mogu postati načini kvara za viši nivo sistema. Režimi kvara na nižem nivou sistema mogu uzrokovati kvarove na višem nivou sistema, itd.

Kada se sistem razloži na svoje elemente, posljedice jednog ili više uzroka načina kvara stvaraju način kvara, koji je zauzvrat uzrok kvarova komponenti. Kvar komponente uzrokuje otkaz modula, što zauzvrat uzrokuje otkaz podsistema. Uticaj uzroka kvara na jednom nivou sistema tako postaje uzrok uticaja na višem nivou. Ovo objašnjenje je prikazano na slici 1.

5.2.2.4 Predstavljanje strukture sistema

Simbolično predstavljanje strukture funkcionisanja sistema, posebno u obliku dijagrama, veoma je korisno u analizi.

Potrebno je razviti jednostavne dijagrame koji odražavaju osnovne funkcije sistema. Na dijagramu, linije povezivanja bloka predstavljaju ulaze i izlaze za svaku funkciju. Priroda svake funkcije i svakog ulaza mora biti precizno opisana. Nekoliko dijagrama može biti potrebno za opis različitih faza rada sistema.

8 U skladu sa napretkom projektovanja sistema, može se razviti blok dijagram. predstavlja stvarne komponente ili dijelove. Ova prezentacija pruža dodatne informacije za preciznije prepoznavanje mogućih načina kvara i njihovih uzroka.

Blok dijagrami treba da odražavaju sve elemente, njihove odnose, redundantnost i funkcionalne odnose među njima. Ovo osigurava sljedivost funkcionalnih kvarova sistema. Nekoliko blok dijagrama može biti potrebno za opis alternativnih načina rada sistema. Za svaki način rada mogu biti potrebni zasebni dijagrami. U najmanju ruku, svaki blok dijagram treba da sadrži:

a) dekompoziciju sistema na glavne podsisteme, uključujući njihove funkcionalne odnose:

b) sve odgovarajuće označene ulaze i izlaze i identifikacione brojeve svakog podsistema:

c) sve rezervacije, alarmi i ostalo tehničke karakteristike koji štite sistem od kvarova.

5.2.2.5 Puštanje u rad, rad, rad i održavanje

Potrebno je utvrditi status različitih načina rada sistema, kao i promjene u konfiguraciji ili položaju sistema i njegovih komponenti tokom različitih faza rada. Minimalne zahtjeve za performanse sistema treba definirati na sljedeći način. tako da kriterijumi

GOST R 51901.12-2007

neuspjeh i/ili učinak bili su jasni i razumljivi. Zahtjeve dostupnosti ili sigurnosti treba utvrditi na osnovu specificiranih minimalnih nivoa performansi potrebnih za rad i maksimalnih nivoa oštećenja koji se mogu prihvatiti. Morate imati tačne informacije:

a) trajanje svake funkcije koju sistem obavlja:

b) vremenski interval između periodičnih ispitivanja;

c) vrijeme za preduzimanje korektivnih mjera prije nego što se pojave ozbiljne posljedice po sistem;

d) sva sredstva koja se koriste. uslovi okoline i/ili osoblje, uključujući interfejse i interakcije sa operaterima;

e) o tokovima rada tokom pokretanja sistema, gašenja i drugih tranzicija (popravka);

f) kontrola tokom faza rada:

e) o preventivnom i/ili korektivnom održavanju;

h) procedure ispitivanja, ako je primjenjivo.

Utvrđeno je da je jedna od važnih upotreba FMEA pomoć u razvoju strategije održavanja. opremu, rezervne dijelove za održavanje također treba znati za preventivno i korektivno održavanje.

5.2.2.6 Sistemsko okruženje

Moraju se odrediti uslovi okoline sistema, uključujući vanjske uslove i degradacije koje stvaraju drugi sistemi u blizini. Za sistem, njegovi odnosi moraju biti opisani. međuzavisnosti ili interakcije sa pratećim ili drugim sistemima i interfejsima i sa osobljem.

U fazi projektovanja nisu svi ovi podaci poznati i stoga se moraju koristiti aproksimacije i pretpostavke. Kako projekat napreduje, podaci za računovodstvo se povećavaju nove informacije ili modifikovanih pretpostavki i aproksimacija, promene FMEA se moraju poštovati. FMEA se često koristi za definisanje potrebnih uslova.

5.2.3 Određivanje načina kvara

Uspješno funkcionisanje sistema zavisi od funkcionisanja kritičnih elemenata sistema. Za procjenu funkcionisanja sistema neophodno je identifikovati njegove kritične elemente. Učinkovitost postupaka za identifikaciju načina kvara, njihovih uzroka i posljedica može se poboljšati izradom liste očekivanih načina kvara na osnovu sljedećih podataka:

a) svrha sistema:

b) karakteristike elemenata sistema;

c) način rada sistema;

d) operativni zahtjevi;

f) vremenska ograničenja:

f) uticaji okoline:

e) radna opterećenja.

Primjer liste uobičajenih načina kvara prikazan je u Tabeli 1.

Tabela 1 - Primjer uobičajenih načina kvara

NAPOMENA - Ova lista je samo primjer. Različite liste odgovaraju različitim tipovima sistema.

Zapravo, svaki tip kvara može se pripisati jednom ili više ovih općih tipova. Međutim, ove opšti pogledi neuspjesi imaju preširok opseg analize. Shodno tome, lista se mora proširiti kako bi se suzila grupa propusta koji se pripisuju opštoj vrsti izvještaja koji se proučava. Zahtjevi za I/O upravljačke parametre i potencijalne načine kvara

GOST R 51901.12-2007

mora biti identificiran i opisan na strukturnom dijagramu pouzdanosti objekta. Treba napomenuti da jedna vrsta kvara može imati više razloga.

važno je da procena svih objekata unutar granica sistema na najnižem nivou za ideju * vezivanja svih mogućih načina kvara bude u skladu sa ciljevima analize. Zatim se provode studije kako bi se utvrdili mogući kvarovi, kao i posljedice kvarova na podsisteme i funkcije sistema.

Dobavljači komponenti trebaju identificirati potencijalne načine kvara za svoje proizvode. Podaci o načinu kvara obično se mogu dobiti iz sljedećih izvora:

a) za nove objekte mogu se koristiti podaci sa drugih objekata slične funkcije i strukture, kao i rezultati ispitivanja ovih objekata odgovarajućim opterećenjima;

b) Za nova postrojenja, mogući načini kvara i njihovi uzroci se utvrđuju u skladu sa ciljevima projektovanja i detaljnom analizom funkcija objekta. Ova metoda je poželjnija od one navedene u tački a), budući da se opterećenja i stvarno funkcioniranje mogu razlikovati za slične objekte. Primjer takve situacije bi bio koristeći FMEA za obradu signala iz procesora koji nije isti procesor koji se koristi u sličnom projektu;

c) za objekte u funkciji mogu se koristiti podaci izvještavanja koji se odnose na održavanje i kvarove;

d) Mogući načini kvara se mogu odrediti na osnovu analize funkcionalnih i fizičkih parametara specifičnih za rad objekta.

Važno je da se načini kvara ne previde zbog nedostatka podataka i da se početne procjene poboljšaju na osnovu rezultata ispitivanja i podataka o napretku, FMEA treba da vodi evidenciju o statusu takvih procjena.

Identifikacija načina kvara, itd. kada je potrebno, od suštinskog je značaja definisanje korektivnih radnji projekta, preventivnih akcija osiguranja kvaliteta ili radnji održavanja proizvoda. Važnije je identifikovati i. gdje je moguće, ublažiti posljedice načina kvara projektnim mjerama, a ne znajući vjerovatnoću njihovog pojavljivanja. Ako je teško odrediti prioritete, može biti potrebna analiza kritičnosti.

5.2.4 Razlozi neuspjeha

Treba identificirati i opisati najvjerovatnije uzroke svakog potencijalnog načina kvara. Budući da način kvara može imati više uzroka, najvjerovatniji nezavisni uzroci za svaki način kvara moraju biti identificirani i opisani.

Identificiranje i opisivanje uzroka kvarova nije uvijek potrebno za sve načine kvara identificirane u analizi. Identifikaciju i opis uzroka kvarova i prijedloge za njihovo otklanjanje treba izvršiti na osnovu studije o posljedicama kvarova i njihovoj težini. Što su posljedice kvara teže, to se razlozi kvara moraju preciznije identificirati i opisati. U suprotnom, analitičar može uložiti nepotreban trud u identifikaciji uzroka takvih načina kvara koji ne utiču na funkcionisanje sistema ili imaju vrlo male posledice.

Uzroci kvarova mogu se utvrditi na osnovu analize operativnih kvarova ili kvarova tokom testiranja. Ako je projekat nov i bez presedana, razlozi odbijanja mogu se utvrditi stručnim metodama.

Nakon što se identifikuju uzroci načina kvara na osnovu procjena njihove pojave i težine posljedica, procjenjuju se preporučene radnje.

5.2.5 Posljedice kvara

5.2.5.1 Utvrđivanje posljedica kvara

Posljedica kvara je rezultat djelovanja režima kvara u smislu rada, performansi ili statusa sistema (vidi definiciju 3.4). Posljedicu kvara može uzrokovati jedan ili više tipova kvara jednog ili više objekata.

Posljedice svakog načina kvara na funkcionisanje elemenata, funkciju ili status sistema moraju se identificirati, procijeniti i evidentirati. Aktivnosti održavanja i sistemske ciljeve također treba pregledati svaki put. kada je to neophodno. Posljedice neuspjeha mogu utjecati na sljedeće i. na kraju do najvišeg nivoa sistemske analize. Stoga se na svakom nivou moraju procijeniti posljedice neuspjeha za sljedeći viši nivo.

5.2.5.2 Lokalne posljedice kvara

Izraz "lokalne posljedice") odnosi se na posljedice načina kvara za razmatrani element sistema. Posljedice svakog mogućeg kvara na izlazu postrojenja treba zabilježiti

GOST R 51901.12-2007

dostojanstvo. Svrha identifikacije lokalnih posljedica je da se obezbijedi osnova za procjenu postojećih alternativnih uslova ili razvoj preporučenih korektivnih radnji, u nekim slučajevima možda neće biti lokalnih posljedica osim samog kvara.

5.2.5.3 Posljedice kvara na nivou sistema

Prilikom utvrđivanja posljedica po sistem u cjelini, na osnovu analize na svim srednjim nivoima utvrđuju se i procjenjuju posljedice mogućeg kvara za najviši nivo sistema. Posljedice višeg nivoa mogu biti rezultat višestrukih kvarova. Na primjer, kvar sigurnosnog uređaja dovodi do katastrofalnih posljedica za sistem u cjelini samo u slučaju kvara sigurnosnog uređaja istovremeno sa prelaskom preko dozvoljenih granica. glavna funkcija sistem za koji je sigurnosni uređaj namijenjen. Ove posljedice, koje su rezultat višestrukih kvarova, treba navesti u radnim listovima.

5.2.6 Metode otkrivanja kvarova

Za svaku vrstu kvara, analitičar bi trebao odrediti kako je kvar otkriven i sredstva koja dobavljač ili tehničar za održavanje koristi za dijagnosticiranje slučaja. Dijagnostika kvarova se može vršiti tehničkim sredstvima, može se vršiti automatskim sredstvima predviđenim u projektu (ugrađeno ispitivanje), kao i uvođenjem posebne procedure kontrole prije puštanja u rad sistema ili tokom održavanja. Dijagnostika se može izvršiti kada se sistem pokrene tokom rada ili u zadatim vremenskim intervalima. U svakom slučaju, nakon dijagnosticiranja kvara, opasan način rada mora biti eliminisan.

Trebalo bi analizirati i navesti druge vrste kvarova osim razmatranog koji imaju identične manifestacije. Treba razmotriti potrebu za odvojenom dijagnostikom kvarova redundantnih elemenata tokom rada sistema.

Za FMEA, projekti nakon otkrivanja kvara istražuju koliko je vjerovatno, kada i gdje će biti identificirana greška u dizajnu (analizom, simulacijom, testiranjem, itd.). Za proces FMEA, kada se otkriju kvarovi, razmotrite vjerovatnoću i gdje se mogu identifikovati nedostaci i neusklađenosti procesa (na primjer, od strane operatera u statističkoj kontroli procesa, tokom kontrole kvaliteta ili kasnije u procesu).

5.2.7 Uslovi naknade za odbijanje

Identifikacija svih karakteristika dizajna na datom nivou sistema ili drugih sigurnosnih mjera koje mogu spriječiti ili ublažiti posljedice kvarova je izuzetno važna. FMEA treba jasno pokazati pravi učinak ovih sigurnosnih mjera u kontekstu specifičnog načina kvara. Mjere za sprječavanje kvarova moraju biti registrirane u FMEA. uključiti sljedeće:

a) redundantni objekti koji omogućavaju dugotrajan rad ako jedan ili više elemenata zakaže;

b) alternativni način rada;

c) uređaji za nadzor ili signalizaciju;

d) sve druge metode i sredstva efikasnog rada ili ograničavanja štete.

Tokom procesa projektovanja, funkcionalni elementi (hardver i softver) mogu se više puta obnavljati ili formirati, a njihove mogućnosti se takođe mogu menjati. U svakoj fazi treba potvrditi ili čak revidirati potrebu za analizom identifikovanih načina kvara i primjenom FMEA.

5.2.8 Klasifikacija težine kvara

Ozbiljnost kvara je procjena značaja uticaja posljedica načina kvara na rad objekta. Klasifikacija težine kvara, u zavisnosti od konkretne primene FMEA. dizajniran uzimajući u obzir nekoliko faktora:

Performanse sistema prema potencijalnim kvarovima, karakteristikama korisnika ili okolini;

Funkcionalni parametri sistema ili procesa;

Svi zahtjevi kupaca navedeni u ugovoru;

Pravni i sigurnosni zahtjevi;

Garancijski zahtjevi.

Tabela 2 daje primjer kvalitativne klasifikacije težine posljedica pri izvođenju jednog od tipova FMEA.

GOST R 51901.12-2007

Tabela 2 – Ilustrativni primjer klasifikacije težine posljedica neuspjeha

Broj klase ozbiljnosti kvara	Naziv klase ozbiljnosti	Opis posljedica neuspjeha za ljude ili okolinu
	Katastrofalno	Režim kvara može dovesti do prekida primarnih funkcija sistema i uzrokovati ozbiljnu štetu sistemu i okolišu i/ili smrt i ozbiljne ozljede ljudi.
	Kritično	Režim kvara može dovesti do prestanka primarnih funkcija sistema i uzrokovati značajnu štetu sistemu i životnoj sredini, ali ne predstavlja ozbiljnu prijetnju po život i zdravlje ljudi.
	Minimum	vrsta kvara može narušiti performanse sistema bez primjetnog oštećenja sistema ili prijetnje po život ili zdravlje ljudi
	Bezvrijedno	vrsta kvara može narušiti rad sistema, ali ne uzrokuje štetu sistemu i ne predstavlja prijetnju životu i zdravlju ljudi

5.2.9 Učestalost ili vjerovatnoća kvara

Učestalost ili vjerovatnoća pojave svakog načina kvara treba odrediti kako bi se procijenile posljedice ili težina kvara.

Da bi se utvrdila vjerovatnoća nastanka kvara, pored objavljenih informacija o stopi kvara. Vrlo je važno uzeti u obzir stvarne radne uvjete svake komponente (okolina, mehanička i/ili električna opterećenja), čije karakteristike doprinose vjerovatnoći kvara. Ovo je neophodno jer su komponente stope kvarova i. Posljedično, intenzitet razmatranog tipa kvara u većini slučajeva raste s povećanjem djelujućih opterećenja u skladu sa stepenom ili eksponencijalnim zakonom. Vjerovatnoća načina kvara za sistem može se procijeniti korištenjem:

Podaci o životnom testu;

Dostupne baze podataka o stopama neuspjeha;

Podaci o operativnim kvarovima;

Podaci o kvarovima sličnih objekata ili komponenti slične klase.

FMEA procjene vjerovatnoće kvara odnose se na određeni vremenski period. To je obično garantni rok ili podesiti vrijeme uslužni objekat ili proizvod.

Primjena učestalosti i vjerovatnoće pojave kvara objašnjena je u nastavku u opisu analize kritičnosti.

5.2.10 Postupak analize

Blok dijagram prikazan na slici 2 prikazuje opću proceduru analize.

5.3 Načini kvarova, efekti i analiza ozbiljnosti (FMECA)

5.3.1 Svrha analize

Slovo C. je uključeno u skraćenicu FMEA. znači da analiza načina kvara također dovodi do analize kritičnosti. Određivanje kritičnosti podrazumijeva korištenje kvalitativne mjere posljedica kvarova. Kritičnost ima mnogo definicija i načina mjerenja, od kojih većina ima slično značenje: utjecaj ili značaj načina kvara koji treba eliminirati ili ublažiti. Neke od ovih metoda mjerenja objašnjene su u 5.3.2 i 5.3.4. Svrha analize kritičnosti je kvalitativno određivanje relativna veličina svaka posledica neuspeha. Vrijednosti ove količine se koriste za određivanje prioriteta akcija za otklanjanje kvarova ili smanjenje njihovih posljedica na osnovu kombinacija kritičnosti kvarova i težine njihovih posljedica.

5.3.2 Rizik R i vrijednost prioriteta rizika (RPN)

Jedna od metoda za kvantifikaciju kritičnosti je određivanje vrijednosti prioriteta rizika. Rizik se u ovom slučaju procjenjuje subjektivnom mjerom težine.

n Vrijednost koja karakterizira ozbiljnost posljedica.

GOST R 51901.12-2007

Slika 2 - Blok dijagram analize

Ove posljedice i vjerovatnoća kvara koji se dogodi u datom vremenskom periodu (koristi se za analizu). U nekim slučajevima, kada ova metoda nije primjenjiva, potrebno je okrenuti se jednostavnijem obliku nekvantitativnog FMEA.

GOST R 51901.12-2007

8 Kao opću mjeru potencijalnog rizika R & neke vrste FMECA koriste količinu

gdje je S vrijednost težine posljedica, odnosno stepen uticaja kvara na sistem ili korisnika (bezdimenzionalna vrijednost);

P je vjerovatnoća kvara (bezdimenzionalna vrijednost). Ako je manji od 0,2. može se zamijeniti vrijednošću C kritičnosti koja se koristi u nekim kvantitativnim FMEA metodama. opisano u 5.3.4 (procjena vjerovatnoće nastanka posljedica kvara).

Neke FMEA ili FMECA aplikacije dodatno naglašavaju nivo detekcije kvara za sistem u celini. U ovim slučajevima, dodatna vrijednost detekcije kvara 0 (također bezdimenzionalna vrijednost) se koristi za formiranje vrijednosti prioriteta rizika RPN

gdje je O vjerovatnoća kvara za dati ili određeni vremenski period (ova vrijednost se može definirati kao rang, a ne stvarna vrijednost vjerovatnoće kvara);

D - karakteriše otkrivanje kvara i predstavlja procenu šansi da se kvar identifikuje i otkloni pre nego što se pojave posledice po sistem ili kupca. D-vrijednosti se obično rangiraju obrnutim redoslijedom u odnosu na vjerovatnoću pojave kvara ili težinu kvara. Što je veća vrijednost D, manja je vjerovatnoća da će se otkriti odstupanje. Manja vjerovatnoća detekcije odgovara višoj RPN vrijednosti i višem prioritetu načina kvara.

Vrijednost prioriteta rizika RPN se može koristiti za određivanje prioriteta smanjenja načina kvara. Pored vrijednosti prioriteta rizika, za donošenje odluke o smanjenju načina kvara, prije svega, uzima se u obzir vrijednost ozbiljnosti načina kvara, što podrazumijeva da kod jednakih ili bliskih RPN vrijednosti ova odluka treba prvo svi se primjenjuju na načine kvara s većim vrijednostima ozbiljnosti kvara.

Ove vrijednosti se mogu procijeniti numerički koristeći kontinuiranu ili diskretnu skalu (konačan broj specificiranih vrijednosti).

Načini kvara se zatim rangiraju prema njihovom RPN-u. Visoki prioritet se dodjeljuje visokim RPN vrijednostima. U nekim slučajevima, implikacije za načine kvara sa RPN. prekoračenje navedene granice je neprihvatljivo, dok se u drugim slučajevima postavljaju visoke vrijednosti ozbiljnosti kvara bez obzira na RPN vrijednosti.

Različiti tipovi FMECA koriste različite skale vrijednosti za S. O i D. Na primjer, od 1 do 4 ili 5. Neki tipovi FMECA, na primjer koji se koriste u automobilskoj industriji za dizajn i analizu proizvodnje, nazivaju se DFMEA i PFMEA. dodeliti skalu od 1 do 10.

5.3.3 Odnos FMECA prema analizi rizika

Kombinacija težine i ozbiljnosti posljedica karakterizira rizik koji se razlikuje od uobičajenih indikatora rizika u manjoj ozbiljnosti i zahtijeva manje napora za procjenu. Razlike ne leže samo u načinu na koji se predviđa ozbiljnost posljedica kvara, već iu opisivanju interakcija između faktora koji doprinose korištenjem uobičajene FMECA procedure odozdo prema gore. Štaviše. FMECA obično dozvoljava relativno rangiranje doprinosa kumulativni rizik, dok je analiza rizika za sistem visokog rizika obično fokusirana na prihvatljiv rizik. Međutim, za sisteme sa niskim rizikom i niskom složenošću, FMECA može biti isplativija i prikladnija metoda. Svaki put. Kada FMECA otkrije vjerovatnoću posljedica visokog rizika, upotreba vjerovatnoće analize rizika (PRA) je poželjnija u odnosu na FMECA.

Iz tog razloga, FMECAHe treba koristiti kao jedini metod za odlučivanje o prihvatljivosti rizika od specifičnih posljedica za sistem visokog rizika ili visoke složenosti, čak i ako se procjene učestalosti i težine posljedica zasnivaju na pouzdanim podacima. Ovo bi trebao biti zadatak probabilističke analize rizika, gdje se više parametara koji utiču (i njihove interakcije) mogu uzeti u obzir (npr. vrijeme zadržavanja, vjerovatnoća prevencije posljedica, latentni kvarovi mehanizama za otkrivanje kvarova).

U skladu sa FMEA, svaki identifikovani efekat kvara se dodeljuje odgovarajućoj klasi ozbiljnosti. Učestalost pojave događaja se izračunava na osnovu podataka o kvaru ili se procjenjuje za ispitivanu komponentu. Učestalost pojavljivanja događaja pomnožena sa navedenim vremenom rada daje vrijednost kritičnosti, koja se zatim direktno primjenjuje na skalu, odnosno. ako skala predstavlja vjerovatnoću nastanka događaja, odredite ovu vjerovatnoću pojave prema

GOST R 51901.12-2007

stepa sa skalom. Klasa težine posljedica i klasa težine (ili vjerovatnoća nastanka događaja) za svaku posljedicu zajedno čine veličinu posljedice. Postoje dvije glavne metode za procjenu kritičnosti: matrica kritičnosti i koncept RPN prioriteta rizika.

5.3.4 Određivanje stope otkaza

Ako su stope otkaza za modove otkaza sličnih objekata poznate, određene za eksterne i radne uslove slične onima usvojenim za sistem koji se proučava, ove stope događaja mogu se direktno koristiti u FMECA. Ako postoje stope kvarova (a ne načini otkaza) za različite vanjske i radne uvjete od potrebnih, stope otkaza * moraju se izračunati. U ovom slučaju obično se koristi sljedeći omjer:

> .i «H, aD.

gdje> .j je procjena stope otkaza i-te vrste otkaza (pretpostavlja se da je stopa kvara konstantna);

X, - stopa kvara)-te komponente;

a, - je odnos broja i-te vrste kvarova prema ukupno tipovi kvarova, tj. vjerovatnoća da će objekt imati i-ti tip kvara: p, je uslovna vjerovatnoća posljedica i-te vrste kvara.

Glavni nedostatak ove metode je implicitna pretpostavka da. da je stopa kvarova konstantna i da su mnogi korišćeni parametri izvedeni iz predviđanja ili pretpostavki. Ovo je posebno važno u slučaju kada ne postoje podaci o odgovarajućim stopama otkaza za komponente sistema, već postoji samo izračunata vjerovatnoća kvara za određeno vrijeme rada sa odgovarajućim opterećenjima.

Sa indikatorima koji uzimaju u obzir promjene uslova okoline, opterećenja, održavanja, mogu se ponovo izračunati podaci o stopama kvarova dobijeni u drugim uslovima od proučavanih.

Preporuke za odabir vrijednosti za ove indikatore mogu se naći u relevantnim publikacijama o pouzdanosti. Ispravnost i primjenjivost odabranih vrijednosti ovih parametara treba pažljivo provjeriti za konkretan sistem i njegove radne uvjete.

U nekim slučajevima, kao što je kvantitativna metoda analize, koristi se vrijednost kritičnosti načina kvara C (nije povezana s ukupnom vrijednošću kritičnosti, koja može imati drugačiju vrijednost) umjesto stope kvara i-tog načina kvara. X ;. Vrijednost kritičnosti je povezana sa zamišljenom stopom otkaza i vremenom rada i može se koristiti za dobijanje realnije procjene rizika koja odgovara specifičnoj vrsti kvara tokom datog vremena upotrebe proizvoda.

C i = X> «. P, V

gdje je ^ vrijeme rada komponente tokom cijelog specificiranog vremena FMECA studija. za koji se procjenjuje vjerovatnoća, tj. vrijeme aktivnog rada) -te komponente.

Vrijednost kritičnosti za i-tu komponentu sa m načina kvara određena je formulom

C, - ^ Xj-a, pjf |.

Treba napomenuti da važnost kritičnosti nije povezana sa kritičnošću kao takvom. To je samo vrijednost izračunata u nekim tipovima FMECA i relativna je mjera posljedica načina kvara i vjerovatnoće njegovog nastanka. Ovdje je vrijednost kritičnosti mjera rizika, a ne mjera pojave kvara.

Verovatnoća P pojave kvara i-tog tipa u vremenu t za dobijenu kritičnost:

P, - 1 - e s".

Ako su stope načina kvara i odgovarajuće vrijednosti kritičnosti male, onda se, uz grubu aproksimaciju, može tvrditi da su za vjerovatnoće pojave manje od 0,2 (kritičnost je 0,223), kritičnost i vjerovatnoća kvara vrlo blizu .

U slučaju varijabilnih stopa otkaza ili stopa otkaza, potrebno je izračunati vjerovatnoću kvara, a ne kritičnost, koja se zasniva na pretpostavci konstantne stope otkaza.

GOST R 51901.12-2007

5.3.4.1 Matrica kritičnosti

Kritičnost se može predstaviti kao matrica kritičnosti, kao što je prikazano na slici 3. Imajte na umu da ne postoji univerzalna definicija kritičnosti. Kritičnost treba odrediti analitičar i prihvatiti je od strane menadžera programa ili projekta. Definicije se mogu značajno razlikovati za različite svrhe.

8 na matricu ozbiljnosti prikazanu na slici 3. pretpostavlja se da težina posljedica raste sa svojom vrijednošću. U ovom slučaju IV odgovara najvećoj težini posljedica (smrt osobe i/ili gubitak funkcije sistema, ozljede ljudi). Osim toga, pretpostavlja se da se na ordinati vjerovatnoća pojave kvara povećava odozdo prema gore.

Vjerovatno

pomp cl

ItaMarv poopvdvpiy

Slika 3 – Matrica kritičnosti

Ako najveća vjerovatnoća pojave ne prelazi 0,2, tada su vjerovatnoća pojave kvara i vrijednost kritičnosti približno jednake jedna drugoj. Sljedeća skala se često koristi prilikom sastavljanja matrice kritičnosti:

Vrijednost ozbiljnosti je 1 ili E. Gotovo nevjerovatne otkae. vjerovatnoća njegovog pojavljivanja varira u intervalu: 0 £ P ^< 0.001;

Vrijednost kritičnosti je 2 ili D. Rijedak kvar, vjerovatnoća njegovog nastanka varira u intervalu: 0,001 dp,< 0.01;

Vrijednost kritičnosti 3 ili C. Mogući kvar, vjerovatnoća njegovog nastanka varira u intervalu: 0,01 £ P,<0.1;

Vrijednost kritičnosti je 4 ili V. Vjerovatni kvar, vjerovatnoća njegovog nastanka varira u intervalu: 0,1 dp,< 0.2;

Vrijednost kritičnosti je 5 ili A. Čest kvar, vjerovatnoća njegovog pojavljivanja varira u intervalu: 0,2 & P,< 1.

Slika 3 je samo za primjer. U drugim metodama mogu se koristiti različite oznake i definicije za težinu i težinu posljedica.

8 za primjer na slici 3. način kvara 1 ima veću vjerovatnoću pojave od načina kvara 2, koji ima veću težinu posljedica. Rješenje je iz. Koji tip kvara odgovara višem prioritetu zavisi od vrste skale, stepena ozbiljnosti i učestalosti, kao i principa rangiranja koji se koriste. Iako bi, za linearnu skalu, način kvara 1 (kao i obično u matrici kritičnosti) trebao imati veću ozbiljnost (ili vjerovatnoću pojave) od načina kvara 2, mogu postojati situacije u kojima ozbiljnost ima apsolutni prioritet nad učestalošću. U ovom slučaju, način kvara 2 je kritičniji način kvara. Još jedan očigledan zaključak je. da se samo načini kvara koji se odnose na jedan nivo sistema mogu razumno uporediti prema matrici kritičnosti, budući da načini kvara sistema niske složenosti na nižem nivou obično imaju nižu frekvenciju.

Kao što je gore prikazano, matrica kritičnosti (vidi sliku 3) može se koristiti i kvalitativno i kvantitativno.

5.3.5 Procjena prihvatljivosti rizika

Ako je traženi rezultat analize matrica kritičnosti, može se nacrtati dijagram distribucije ozbiljnosti i učestalosti događaja. Prihvatljivost rizika se određuje subjektivno ili se rukovodi profesionalnim i finansijskim odlukama u zavisnosti od toga

GOST R 51901.12-2007

ty od vrste proizvodnje. 8 Tabela 3 pokazuje neke primjere prihvatljivih klasa rizika i modificirane matrice kritičnosti.

Tabela 3 – Rizik/Matrica ozbiljnosti

Stopa neuspjeha	Nivoi ozbiljnosti
	Bezvrijedno	Minimum	Kritično	Katastrofalno
1 Praktično	Minor	Minor	Tolerantno	Tolerantno
neverovatno odbijanje	posljedice	posljedice	posljedice	posljedice
2 Rijedak kvar	Minor	Tolerantno	Neželjena	Neželjena
	posljedice	posljedice	posljedice	posljedice
3 moguća od-	Tolerantno	Neželjena	Neželjena	Neprihvatljivo
	posljedice	posljedice	posljedice	posljedice
4 Vjerovatno od-	Tolerantno	Neželjena	Neprihvatljivo	Neprihvatljivo
	posljedice	posljedice	posljedice	posljedice
S Česti kvarovi	Neželjena	Neprihvatljivo	Neprihvatljivo	Neprihvatljivo
	posljedice	posljedice	posljedice	posljedice

5.3.6 FMECA tipovi i skale rangiranja

FMECA tipovi. opisani u 5.3.2 i koji se široko koriste u automobilskoj industriji, obično se koriste za analizu dizajna proizvoda, kao i za analizu procesa proizvodnje ovih proizvoda.

Metodologija analize je ista kao što je opisano u općenitom FMEA / FMECA. pored definicija u tri tabele za vrijednosti ozbiljnosti S. pojave O i otkrivanja D.

5.3.6.1 Alternativno određivanje težine

Tabela 4 daje primjer rangiranja ozbiljnosti koje se obično koristi u automobilskoj industriji.

Tabela 4 – Ozbiljnost posljedica načina rada kvara

Ozbiljnost posljedica	Kriterijum
Nedostaje	Bez posledica
Vrlo beznačajno	Dekoracija (nivo buke) objekta ne zadovoljava zahtjeve. Neispravnost primjećuju zahtjevni kupci (manje od 25%)
Beznačajno	Dekoracija (nivo buke) objekta ne zadovoljava zahtjeve. Kvar uoči 50% kupaca
Vrlo nisko	Dekoracija (nivo buke) objekta ne zadovoljava zahtjeve. Većina klijenata uoči kvar (više od 75%)
	Vozilo je funkcionalno, ali sistem udobnosti/pogodnosti radi na oslabljenom nivou, neefikasan. Klijent doživljava određeno nezadovoljstvo
Umjereno	Vozilo / sklop je u funkciji, ali sistem udobnosti / pogodnosti ne radi. Klijentu je neprijatno
	Vozilo/sklop je u funkciji, ali na smanjenom nivou efikasnosti. Klijent je veoma nezadovoljan
Veoma visoko	Vozilo / sklop ne radi (gubitak primarne funkcije)
Opasno sa upozorenjem na opasnost	Vrlo visok stepen ozbiljnosti posljedica kada potencijalni tip kvara utječe na sigurnost vozila i/ili uzrokuje nepoštivanje obaveznih sigurnosnih zahtjeva uz upozorenje o opasnosti
Opasno bez upozorenja na opasnost	Vrlo visok stepen ozbiljnosti posljedica, kada potencijalni tip kvara utiče na sigurnost vozila i/ili uzrokuje neispunjavanje obaveznih zahtjeva bez upozorenja o opasnosti

Napomena – Tabela je preuzeta iz SAE L 739 | 3].

GOST R 51901.12-2007

Za svaku vrstu kvara dodeljuje se rang ozbiljnosti posledica na osnovu uticaja posledica kvara na sistem u celini, njegovu bezbednost, ispunjenost zahteva, ciljeva i ograničenja, kao i vrstu vozila kao sistem. Stepen ozbiljnosti je naznačen na FMECA listu. Definicija ranga ozbiljnosti data u tabeli 4. tačna je za vrijednosti težine b iznad. Treba ga koristiti u gornjoj formulaciji. Određivanje ranga težine od 3 do 5 može biti subjektivno i zavisi od karakteristika zadatka.

5.3.6.2 Karakteristike pojave kvarova

8 Tabela 5 (takođe preuzeta iz FMECA. Koristi se u automobilskoj industriji) daje primjere mjera kvaliteta. karakterizira pojavu kvara, što se može koristiti u RPN konceptu.

Tabela 5 - Vilice kvara u skladu sa učestalošću i vjerovatnoćom pojave

Karakteristike generisanja ida neuspjeha		Stopa neuspjeha	Vjerovatnoća
Vrlo nisko - malo je vjerovatno da će propasti		< 0.010 на 1000 транспортных средсте/объектоа
Nisko - relativno malo odbijanja		0,1 na 1000 vozila / objekta
		0,5 na 1000 vozila / objekta
Umjereno - odbijanja MOGUĆE		1 na 1000 vozila / objekta
		2 na 1000 vozila / objekta
		5 ne 1000 vozila / objekata
Visoka - prisustvo atatornog neuspjeha		10 na 1000 vozila / objekta
		20 na 1000 vozila / objekta
Vrlo visoka - odbijanje je gotovo neizbježno		50 na 1000 vozila / objekta
		> 100 na 1000 vozila / objekta

NAPOMENA Vidite AIAG (4).

8 u tabeli 5, "učestalost" označava odnos broja povoljnih slučajeva prema svim mogućim slučajevima predmetnog događaja tokom izvršenja strateški cilj ili vijek trajanja. Na primjer, način kvara koji odgovara vrijednosti između 0 i 9. može uzrokovati neuspjeh jednog od tri sistema tokom perioda zadatka. Ovdje je određivanje vjerovatnoće nastanka kvarova povezano sa istraženim vremenskim periodom. Preporučuje se da se ovaj vremenski period navede u naslovu tabele FMEA.

Najbolje prakse se mogu primijeniti kada se vjerovatnoća pojave izračunava za komponente i njihove načine kvara na osnovu odgovarajućih stopa otkaza za očekivana opterećenja (spoljni radni uslovi). Ako tražene informacije nisu dostupne, može se dodijeliti bod. ali u isto vrijeme specijalisti koji obavljaju FMEA. Treba imati na umu da je vrijednost pojave kvara broj kvarova na 1000 vozila u datom vremenskom intervalu (garantni rok, vijek trajanja vozila, itd.). Dakle, to je izračunata ili procijenjena vjerovatnoća pojave kvara tokom proučavanog vremenskog perioda. Za razliku od skale težine posljedica, skala pojavljivanja kvarova nije linearna i nije logaritamska. Stoga, treba imati na umu da je odgovarajuća RPN vrijednost nakon izračunavanja procjena također nelinearna. Mora se koristiti sa izuzetnom pažnjom.

5.3.6.3 Rangiranje vjerovatnoće otkrivanja kvara

RPN koncept predviđa procjenu vjerovatnoće otkrivanja kvara, odnosno vjerovatnoće da će hardver i procedure verifikacije predviđene dizajnom otkriti moguće načine kvara u vremenu dovoljnom da spriječi kvarove na nivou sistema u cjelini. Za aplikaciju procesa FMEA (PFMEA), postoji vjerovatnoća da niz radnji kontrole procesa ima sposobnost da otkrije i izoluje kvar prije nego što utječe na nizvodne procese ili gotov proizvod.

Konkretno, za proizvode koji se mogu koristiti u nekoliko drugih sistema i aplikacija, vjerovatnoću otkrivanja može biti teško procijeniti.

GOST R 51901.12-2007

U tabeli 6 prikazana je jedna od dijagnostičkih metoda koje se koriste u automobilskoj industriji.

Tabela b – Kriterijumi za procjenu detekcije načina kvara

Karakteristično detektovanje	Kriterijum je efikasnost detekcije režima kvara na osnovu navedenih operacija yaitrol
Praktično sto posto	Dizajnirana kontrola gotovo uvijek otkriva potencijalni uzrok/mehanizam i sljedeću vrstu kvara
Veoma dobro	Postoji vrlo velika šansa da će kontrola dizajna otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadnu vrstu kvara
	velika šansa da će kontrola projekta otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni način kvara
Umjereno dobro	Umjereno velika šansa da će kontrole dizajna otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni način kvara
Umjereno	Umjerena šansa da će kontrole dizajna otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni način kvara
	Mala šansa da će kontrole dizajna otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni način kvara
Vrlo slaba	Vrlo mala šansa da će kontrole dizajna otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni način kvara
	Malo je vjerovatno da će kontrola dizajna otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni način kvara
Veoma loše	Gotovo je nevjerovatno da će kontrole dizajna otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni način kvara.
Praktično nemoguće	Kontrola koju pruža dizajn ne može otkriti potencijalni uzrok/mehanizam i naknadni tip kvara ili kontrola nije predviđena

5.3.6.4 Procjena rizika

Gore opisanu intuitivnu metodu treba pratiti određivanje prioriteta radnji koje imaju za cilj da osiguraju najviši nivo sigurnosti za kupca (potrošača, klijenta). Na primjer, način kvara s visokom vrijednošću ozbiljnosti, niskom stopom pojavljivanja i vrlo visokom vrijednošću detekcije (npr. 10,3 i 2) može imati mnogo niži RPN (u ovom slučaju, 60) od načina kvara sa srednjom vrijednosti svih navedene količine (npr. po 5 u svakom slučaju), i. respektivno. RPN - 125. Zbog toga se često koriste dodatne procedure kako bi se osiguralo da su načini kvara sa visokim rangom ozbiljnosti (npr. 9 ili 10) prioritet i prvo ispravljeni. U ovom slučaju, odluka bi također trebala biti vođena rangom težine, a ne samo RPN-om. U svim slučajevima, rang ozbiljnosti se mora uzeti u obzir zajedno sa RPN-om kako bi se odluka donela na osnovu više informacija.

Vrijednosti prioriteta rizika također su određene u drugim FMEA metodama, posebno kvalitativnim metodama.

RPN vrijednosti. izračunate prema gornjim tabelama često se koriste kao smjernice za smanjenje kvarova. U tom slučaju treba uzeti u obzir upozorenja 5.3.2.

RPN ima sljedeće nedostatke:

Praznine u rasponima vrijednosti: 88% raspona je prazno, koristi se samo 120 od 1000 vrijednosti:

RPN dvosmislenost: Nekoliko kombinacija različitih vrijednosti parametara rezultira istim RPN vrijednostima:

Osetljivost na male promene: mala odstupanja jednog parametra imaju veliki uticaj na rezultat ako drugi parametri imaju velike vrednosti (na primer, 9 9 3 = 243 i 9 9 - 4 s 324. dok je 3 4 3 = 36 i 3 4 - 4 = 48):

Neadekvatna skala: tabela pojavljivanja kvarova je nelinearna (na primjer, odnos između dva uzastopna ranga može biti 2,5 i 2):

Neadekvatna skala RPN-a: Razlika u vrijednostima za RPN može izgledati mala, iako je u stvari prilično značajna. Na primjer, vrijednosti S = 6,0 * 4, 0 = 2 daju RPN - 48, a vrijednosti S = 6, O = 5 i O = 2 daju RPN - 60. Druga vrijednost RPN nije dva puta koliko, dok

GOST R 51901.12-2007

dok je u stvari, za 0 = 5, vjerovatnoća kvara je dvostruko veća nego za 0 = 4. Stoga, neobrađene vrijednosti za RPN ne treba linearno upoređivati;

Pogrešni zaključci na osnovu poređenja RPN-a. jer su skale ordinalne, a ne relativne.

RPN analiza zahtijeva oprez i pažnju. Ispravna primjena metode zahtijeva analizu težine, pojave i vrijednosti detekcije prije formiranja zaključka i poduzimanja korektivnih radnji.

5.4 Izvještaj o analizi

5.4.1 Obim i sadržaj izvještaja

FMEA izvještaj se može izraditi kao dio šireg izvještaja o studiji ili može biti samostalan dokument. U svakom slučaju, izvještaj treba da sadrži pregled i detaljnu evidenciju sprovedene studije, kao i dijagrame i funkcionalne dijagrame strukture sistema. Izveštaj takođe treba da sadrži listu šema (sa naznakom njihovog statusa) na kojima se zasniva FMEA.

5.4.2 Rezultati analize posljedica

Treba pripremiti listu posljedica kvara za određeni sistem koji istražuje FMEA. Tabela 7 prikazuje tipičan skup posljedica kvara za starter i električno kolo motor automobila.

Tabela 7 - Primjer posljedica kvarova za starter automobila

NAPOMENA 1. Ova lista je samo primjer. Svaki analizirani sistem ili podsistem će imati svoj vlastiti skup posljedica kvara.

Izvještavanje o posljedicama kvara može biti potrebno da bi se utvrdila vjerovatnoća kvarova sistema. proizilaze iz navedenih posljedica kvarova, te davanje prioriteta korektivnim i preventivnim radnjama. Izveštaj o posledicama kvara treba da se zasniva na listi posledica kvara sistema kao celine i treba da sadrži detalje o načinima kvara koji utiču na svaki ishod kvara. Vjerovatnoća nastanka svake vrste kvara se izračunava za određeni vremenski period za rad objekta, kao i za očekivane parametre korištenja i opterećenja. U tabeli 8 prikazan je primjer pregleda posljedica kvarova.

Tabela B - Primjer vjerovatnoće posljedica kvara

NAPOMENA 2. Takva tabela se može konstruisati za različite kvalitativne i kvantitativne rangove objekta ili sistema.

GOST R 51901.12-2007

Izveštaj takođe treba da sadrži kratak opis metode analize i opreme. na osnovu kojih je provedena, korištene pretpostavke i osnovna pravila. Pored toga, trebalo bi da sadrži liste:

a) vrste kvarova koji dovode do ozbiljnih posljedica:

c) promjene dizajna koje su rezultat FMEA:

d) posljedice koje se otklanjaju kao rezultat ukupnih promjena dizajna.

6 Ostale studije

6.1 Uobičajeni uzrok kvara

Za analizu pouzdanosti nije dovoljno uzeti u obzir samo slučajne i nezavisne kvarove, jer mogu doći do kvarova uobičajenog uzroka. Na primjer, uzrok kvara sistema ili njegovog kvara može biti istovremeni kvar nekoliko komponenti sistema. Ovo može biti zbog greške u dizajnu (nerazumno ograničenje dozvoljenih vrijednosti komponenti), utjecaja okoline (munja) ili ljudske greške.

Prisutnost kvara zajedničkog uzroka (CCF) je u suprotnosti s pretpostavkom o nezavisnosti FMEA načina kvara, prisustvo CCF-a podrazumijeva mogućnost da se više od jednog kvara dogodi istovremeno ili u dovoljno kratkom vremenskom periodu i posljedična pojava posledice istovremenih kvarova.

Tipično, CCF izvori mogu biti:

Dizajn (razvoj softvera, standardizacija);

Proizvodnja (nedostaci serija komponenti);

Okruženje (električna buka, cikličke promjene temperature, vibracije);

Ljudski faktor (nepravilan rad ili neispravne radnje održavanja).

FMEA stoga treba da razmotri moguće izvore CCF-a kada analizira sistem koji koristi redundantnost ili veliki broj objekata za ublažavanje posljedica kvara.

CCF je rezultat događaja koji, zbog logičkih ovisnosti, uzrokuje istovremeno stanje kvara u dvije ili više komponenti (uključujući zavisne kvarove uzrokovane posljedicama nezavisnog kvara). Kvarovi iz uobičajenog uzroka mogu se pojaviti u identičnim sastavnim dijelovima po sličnim načinima kvara i slabim točkama različite opcije sistemske sklopove i može se napraviti rezervna kopija.

Mogućnosti FMEA za CCF analizu su veoma ograničene. Međutim, FMEA je procedura za ispitivanje svakog načina kvara i povezanih uzroka u nizu, kao i identifikaciju svih periodičnih testiranja, preventivnog održavanja, itd. Ova metoda omogućava istraživanje svih uzroka koji mogu uzrokovati CCF.

Korisno je koristiti kombinaciju nekoliko metoda za sprječavanje ili ublažavanje efekata CCF-a (modeliranje sistema, analiza fizičkih komponenti), uključujući: funkcionalnu raznolikost, kada redundantne grane ili dijelovi sistema obavljaju istu funkciju. nisu identični i imaju različite vrste kvarova; fizičko odvajanje kako bi se eliminisali efekti okolišnih ili elektromagnetnih utjecaja koji uzrokuju CCF. itd. Obično FMEA predviđa ispitivanje preventivnih mjera CCF-a. Međutim, ove mjere bi trebale biti opisane u koloni za napomene radnog lista kako bi se pomoglo u razumijevanju FMEA u cjelini.

6.2 Ljudski faktor

Posebni dizajni su potrebni kako bi se spriječile ili smanjile neke ljudske greške. Takve mjere uključuju obezbjeđivanje mehaničkog blokiranja željezničkog signala i lozinke za korištenje računara ili preuzimanje podataka. Ako takvi uslovi postoje u sistemu. posledice kvara će zavisiti od vrste greške. Određene vrste ljudskih grešaka moraju se istražiti koristeći stablo grešaka sistema kako bi se provjerila efikasnost opreme. Čak je i djelimična lista ovih načina kvara korisna za identifikaciju grešaka u dizajnu i proceduri. Identificiranje svih vrsta ljudskih grešaka vjerovatno nije moguće.

Mnogi CCF kvarovi su zasnovani na ljudskoj grešci. Na primjer, nepravilno održavanje identičnih objekata može poništiti redundanciju. Da bi se to izbjeglo, često se koriste neidentični rezervni elementi.

GOST R 51901.12-2007

6.3 Softverske greške

FMEA. drži za hardver složen sistem, može imati koncesiju za sistemski softver. Dakle, odluke o posljedicama, ozbiljnosti i uslovnim vjerovatnoćama koje proizlaze iz FMEA mogu zavisiti od softverskih elemenata i njihovih karakteristika. redoslijed i vrijeme rada. U ovom slučaju, odnos između hardvera i softvera treba biti jasno identifikovan, jer naknadna promena ili poboljšanje softvera može promeniti FMEAh izveden iz njega. Odobrenje softvera i promjena softvera može biti uslov za reviziju FMEA i srodnih procjena, na primjer logika softvera se može promijeniti kako bi se poboljšala sigurnost nauštrb operativne pouzdanosti.

Kvarovi zbog softverskih grešaka ili nedosljednosti će imati posljedice, čije vrijednosti moraju biti određene dizajnom softvera i hardvera. Identifikacija takvih grešaka ili nedosljednosti i analiza njihovih posljedica moguće je samo u ograničenoj mjeri. Moraju se procijeniti posljedice mogućih softverskih grešaka na odgovarajućem hardveru. Preporuke za ublažavanje takvih grešaka za softver i hardver često su rezultat analize.

6.4 FMEA i posljedice kvarova sistema

FMEA sistema se može izvesti nezavisno od njega specifičnu primjenu a zatim se može prilagoditi specifičnom dizajnu sistema. Ovo se odnosi na male komplete koji se mogu smatrati komponentama sami po sebi (npr. elektronsko pojačalo, električni motor, mehanički ventil).

Međutim, tipičnije je razviti FMEA za određeni projekat sa specifičnim posljedicama kvarova sistema. Neophodno je klasificirati posljedice kvarova sistema, na primjer: kvar osigurača, kvar koji se može oporaviti, fatalni kvar, narušeno izvođenje zadatka, neuspjeh zadatka, posljedice za pojedince, grupe ili društvo u cjelini.

Sposobnost FMEA da uzme u obzir najudaljenije posledice kvara sistema zavisi od dizajna sistema i odnosa FMEA sa drugim oblicima analize, kao što su stabla grešaka, Markovljeva analiza, Petrijeve mreže, itd.

7 Aplikacije

7.1 Korištenje FMEA / FMECA

FMEA je metoda koja je prvenstveno prilagođena istraživanju kvarova materijala i opreme i može se primijeniti na različite vrste sistema (električni, mehanički, hidraulični itd.) i njihove kombinacije za dijelove opreme, sistema ili projekta u cjelini.

FMEA bi trebao uključiti istraživanje softvera i ljudskih radnji ako utiču na pouzdanost sistema. FMEA može biti procesno istraživanje (medicinsko, laboratorijsko, proizvodno, obrazovno, itd.). U ovom slučaju, obično se naziva proces FMEA ili PFMEA. FMEA procesa uvijek razmatraju ciljeve i ciljeve procesa, a zatim ispituju svaki korak procesa kao indikator štetnih ishoda za druge korake u procesu ili ispunjavanje ciljeva procesa.

7.1.1 Primjena unutar projekta

Korisnik mora definirati kako i za koje svrhe se FMEA koristi. FMEA se može koristiti samostalno ili kao dopuna i podrška drugim metodama analize pouzdanosti. FMEA zahtjevi proizlaze iz potrebe razumijevanja ponašanja hardvera i njegovih implikacija na rad sistema ili opreme. FMEA zahtjevi mogu značajno varirati ovisno o specifičnostima projekta.

FMEA podržava koncept analize dizajna i treba ga primijeniti što je prije moguće u dizajnu podsistema i sistema u cjelini. FMEA je primjenjiv na sve nivoe sistema, ali je pogodniji za niže nivoe, koje karakteriše veliki broj objekata i/ili funkcionalna složenost. Od suštinskog je značaja posebna obuka osoblja koje obavlja FMEA. Potrebna je bliska saradnja inženjera i dizajnera sistema. FMEA treba ažurirati kako projekat napreduje i dizajn se mijenja. Na kraju faze projektovanja, FMEA se koristi za verifikaciju dizajna i za demonstraciju da je projektovani sistem u skladu sa specificiranim zahtevima korisnika, zahtevima standarda, smernica i regulatornih zahteva.

GOST R 51901.12-2007

Informacije izvedene iz FMEA. identifikuje prioritete za upravljanje statističkim podacima proizvodni proces, uzorkovanje i ulazna inspekcija u procesu pro * iwodsta i ugradnje, kao i za kvalifikaciju, prijem, prijem i puštanje u rad. FMEA je izvor informacija za dijagnostičke procedure, održavanje u razvoju srodnih priručnika.

Prilikom odabira dubine i načina primjene FMEA na lokaciju ili projekat, važno je uzeti u obzir kola koja zahtijevaju FMEA rezultate. vremensku usklađenost sa ostalim aktivnostima i uspostaviti potreban nivo kompetentnosti i kontrole nepoželjnih vrsta i posljedica kvarova. Ovo dovodi do dobrog FMEA planiranja na specificiranim nivoima (sistem, podsistem, komponenta. Objekat iterativnog procesa projektovanja i razvoja).

Da bi FMEA bio efikasan, njegovo mjesto u programu pouzdanosti mora biti jasno definirano, a vrijeme, rad i drugi resursi moraju biti identificirani. Od vitalnog je značaja da se FMEA ne skraćuje kako bi se uštedjelo vrijeme i novac. Ako su vrijeme i novac ograničeni. FMEA bi se trebao fokusirati na one dijelove dizajna koji su novi ili koriste nove tehnike. Iz ekonomskih razloga, FMEA može ciljati područja koja su identificirana kao kritična drugim metodama analize.

7.1.2 Primjena na procese

Da biste pokrenuli PFMEA, potrebno vam je sljedeće:

a) jasno definisanje svrhe procesa. Ako je proces složen, svrha procesa može biti u sukobu zajednički cilj ili cilj povezan s proizvodom procesa, proizvodom niza uzastopnih procesa ili koraka, proizvodom određenog koraka u procesu i odgovarajućim određenim ciljevima:

b) razumijevanje pojedinačnih koraka u procesu;

c) razumijevanje potencijalnih nedostataka u svakom koraku procesa:

d) razumijevanje implikacija svake pojedinačne greške (potencijalni neuspjeh) na proizvod procesa;

e) razumijevanje potencijalnih uzroka svakog od nedostataka ili potencijalnih kvarova i neusklađenosti u procesu.

Ako je proces povezan s više od jednog naziva proizvoda, tada se njegova analiza može izvesti za pojedinačne tipove proizvoda kao PFMEA. Analiza procesa se također može izvesti prema njegovim koracima i potencijalnim štetnim ishodima koji dovode do generaliziranog PFMEA bez obzira na specifične vrste proizvoda.

7.2 Prednosti FMEA

Neke od karakteristika aplikacije i prednosti FMEA navedene su u nastavku:

a) izbjegavanje skupih modifikacija zbog ranog identifikacije nedostataka u dizajnu;

b) identifikaciju kvarova koji, jedan po jedan iu kombinaciji, imaju neprihvatljive ili značajne posljedice, i identifikaciju načina kvara koji mogu imati ozbiljne posljedice za očekivanu ili traženu funkciju.

NAPOMENA 1. Takve posljedice mogu uključivati ​​zavisne kvarove.

c) određivanje potrebnih metoda za poboljšanje pouzdanosti projekta (redundancija, optimalna opterećenja, tolerancija grešaka, izbor komponenti, ponovno sortiranje, itd.);

d) pružanje logičkog modela za procjenu vjerovatnoće ili stope pojave abnormalnih uslova rada sistema u pripremi za analizu kritičnosti:

e) identifikaciju problematičnih područja sigurnosti i odgovornosti za kvalitet proizvoda ili njihovu neusklađenost sa obaveznim zahtjevima.

NAPOMENA 2 Često su nezavisna istraživanja neophodna radi sigurnosti, ali je preklapanje neizbježno i stoga je suradnja u procesu istraživanja vrlo poželjna:

f) razvoj programa testiranja koji će omogućiti otkrivanje potencijalnih oporavka:

e) fokusiranje na ključna pitanja upravljanja kvalitetom, analizu procesa kontrole i

proizvodnja proizvoda:

h) pomoć u definisanju ukupne strategije i rasporeda preventivnog održavanja;

i) pomoć i podrška u definisanju kriterijuma ispitivanja, planova ispitivanja i dijagnostičkih procedura (testovi poređenja, testovi pouzdanosti);

GOST R 51901.12-2007

j) podrška otklanjanju projektnih nedostataka i podrška planiranju alternativnih načina rada i rekonfiguracije;

k) razumijevanje dizajnera parametara koji utiču na pouzdanost sistema;

l) razvoj konačnog dokumenta koji sadrži dokaze o preduzetim radnjama kako bi se osiguralo da rezultati projekta ispunjavaju zahtjeve tehničke specifikacije za održavanje. Ovo je posebno važno u slučaju odgovornosti za proizvod.

7.3 Ograničenja i nedostaci FMEA

FMEA je izuzetno efikasan kada se koristi za analizu elemenata koji uzrokuju kvar cijelog sistema ili narušavanje osnovne funkcije sistema. Međutim, FMEA može biti težak i zamoran za složene sisteme sa mnogo funkcija i različitim skupovima komponenti. Ova složenost se povećava sa više načina rada i višestrukim politikama održavanja i popravki.

FMEA može biti dugotrajan i neefikasan proces ako se primjenjuje nepromišljeno. FMEA studije. moraju se utvrditi čiji rezultati se namjeravaju koristiti u budućnosti. FMEA ne bi trebao biti uključen u zahtjeve za pretanalizu.

Komplikacije, nesporazumi i greške mogu se javiti kada se pokuša obuhvatiti više nivoa FMEA studija u hijerarhiji sistema ako su suvišne.

Odnosi između ljudi ili grupa načina kvara ili uzroka neuspjeha ne mogu biti efektivno predstavljeni u FMEA. budući da je glavna pretpostavka za ovu analizu nezavisnost načina kvara. Ovaj nedostatak je još izraženiji zbog interakcije između softvera i hardvera kada pretpostavka o nezavisnosti nije potvrđena. Gore navedeno vrijedi za interakciju čovjeka sa hardverom i modelima te interakcije. Pretpostavka nezavisnosti kvara ne dozvoljava nam da posvetimo dužnu pažnju modovima otkaza koji, ako se pojave zajedno, mogu imati značajne posledice, dok svaki od njih pojedinačno ima malu verovatnoću nastanka. Lakše je istražiti međusobne odnose elemenata sistema koristeći FTA metod stabla grešaka (GOST 51901.5) za analizu.

PTA je poželjan za FMEA aplikacije. budući da je ograničen na veze samo dva nivoa hijerarhijske strukture, na primjer, identifikacija načina kvara objekata i utvrđivanje njihovih posljedica po sistem u lancu. Ove posljedice tada postaju vrste odbijanja sljedeći nivo npr. za modul, itd. Međutim, postoji iskustvo sa uspješnom implementacijom višestepenih FMEA.

Osim toga, nedostatak FMEA je njegova nesposobnost da procijeni ukupnu pouzdanost sistema i na taj način ocijeni stepen poboljšanja njegovog dizajna ili promjena.

7.4 Odnos sa drugim metodama

FMEA (ili PMECA) se može primijeniti samostalno. Kao sistemska induktivna metoda analize, FMEA se najčešće koristi kao dodatak drugim metodama, posebno deduktivnim, kao što je PTA. U fazi projektovanja često je teško odlučiti koju metodu (induktivnu ili deduktivnu) preferirati, jer se u analizi koriste obje. Ako se identifikuju nivoi rizika za proizvodnu opremu i sisteme, poželjniji je deduktivni pristup, ali FMEA je i dalje koristan alat za dizajn. Međutim, treba ga koristiti uz druge metode. To je posebno tačno kada se moraju pronaći rješenja u situacijama s višestrukim kvarovima i lancem posljedica. Metoda koja se koristi na početku treba da zavisi od programa projekta.

U ranim fazama projektovanja, kada su poznate samo funkcije, opšta struktura sistema i njegovih podsistema, uspešan rad sistema može se prikazati korišćenjem blok dijagrama pouzdanosti ili stabla grešaka. Međutim, da bi se sastavili ovi sistemi, induktivni FMEA proces se mora primijeniti na podsisteme. Pod ovim okolnostima, FMEA nije sveobuhvatan. ali odražava rezultat u vizuelnom tabelarnom obliku. Općenito, analiza složenog sistema sa više funkcija, više objekata i međuodnosa između ovih FMEA objekata je neophodna, ali nije dovoljna.

Analiza stabla grešaka (FTA) je komplementarna deduktivna metoda za analizu načina kvara i njihovih odgovarajućih uzroka. On hoda okolo kako bi pratio uzroke niskog nivoa koji dovode do neuspjeha na visokom nivou. Iako se logička analiza ponekad koristi za kvalitativnu analizu sekvenci kvarova, ona obično prethodi procjeni stopa kvarova visokog nivoa. FTA vam omogućava da simulirate međuzavisnosti različitih načina kvara u slučajevima kada

GOST R 51901.12-2007

njihova interakcija može dovesti do događaja visoke težine. Ovo je posebno važno kada pojava jedne vrste kvara uzrokuje nastanak druge vrste kvara sa velikom vjerovatnoćom i velikom ozbiljnošću. Ovaj scenario se ne može uspješno simulirati korištenjem FMEA. gdje se svaki tip kvara * razmatra nezavisno i pojedinačno. Jedan od nedostataka FMEA je njegova nesposobnost da analizira interakcije i dinamiku načina kvara u sistemu.

PTA se fokusira na logiku slučajnih (ili sekvencijalnih) i alternativnih događaja koji uzrokuju neželjene posljedice. FTA vam omogućava da izgradite ispravan model analiziranog sistema, procenite njegovu pouzdanost i verovatnoću kvara, a takođe vam omogućava da procenite uticaj poboljšanja dizajna i smanjenja broja specifičnih tipova kvarova na pouzdanost sistema u lancu. . Obrazac FMEA je opisniji. Obje metode se koriste u opštoj analizi sigurnosti i pouzdanosti kompleksnog sistema. Međutim, ako je sistem prvenstveno baziran na sekvencijalnoj logici sa malo redundantnosti i višestrukim funkcijama, onda je FTA previše složen način predstavljanja sistemske logike i identifikacije načina kvara. U takvim slučajevima, FMEA i metoda blok dijagrama pouzdanosti su adekvatni. U drugim slučajevima, kada se preferira FTA. treba ga dopuniti opisima načina kvara i njihovih posljedica.

Prilikom odabira metode analize potrebno je voditi se prvenstveno specifičnim zahtjevima projekta, ne samo tehničkim, već i zahtjevima za indikatorima vremena i troškova. efikasnost i korišćenje rezultata. Opće smjernice:

a) FMEA je primjenjiv kada je potrebno sveobuhvatno poznavanje karakteristika kvara objekta:

b) FMEA je pogodniji za male sisteme, module ili komplekse:

c) FMEA je važan alat za istraživanje, razvoj, dizajn ili druge zadatke kada se moraju identificirati neprihvatljive posljedice kvarova i pronaći potrebne mjere za njihovo uklanjanje ili ublažavanje:

d) FMEA može biti neophodan za objekte koji su projektovani sa najnovijim napretkom u projektovanju gde karakteristike kvara možda nisu bile iste iz prethodnog rada;

e) FMEA je više primjenjiv na sisteme s velikim brojem komponenti koje su povezane zajedničkom logikom kvara:

f) FTA je pogodniji za analizu višestrukih i zavisnih načina kvara sa složenom logikom i redundantnošću. FTA se može koristiti na višim nivoima strukture sistema, na početku projekta, i kada je detaljan FMEA identifikovan na nižim nivoima za dubinski rad na projektovanju.

GOST R 51901.12-2007

Dodatak A (informativni)

Sažetak FMEA i FMECA procedura

A.1 Faze. Pregled izvođenja analize

Tokom analize trebalo je izvršiti sljedeće korake postupka: c) odlučivanje o tome da li. koja metoda - FMEA ili FMECA je potrebna:

b) definisanje granica sistema za analizu:

c) razumijevanje zahtjeva i funkcija sistema:

d) utvrđivanje kriterijuma kvara/operabilnosti;

c) utvrđivanje vrsta kvarova i posljedica kvarova svakog objekta u izvještaju:

0 opis svake posljedice kvara: e) izvještavanje.

Dodatni koraci za FMECA: h) Odredite stepene ozbiljnosti grešaka sistema.

I) utvrđivanje vrijednosti ozbiljnosti načina kvara objekta:

J) utvrđivanje vrste kvara objekta i učestalosti posljedica:

k) određivanje učestalosti načina kvara:

l) kompilacija matrica kritičnosti za načine kvara postrojenja:

m) opis ozbiljnosti posljedica kvara u skladu sa matricom kritičnosti: n) kompilacija matrice kritičnosti za posljedice kvara sistema, o) sastavljanje izvještaja za sve nivoe analize.

NAPOMENA Procjena frekvencije moda i posljedica kvara u FMEA može se izvršiti korištenjem koraka l>. I) i j).

A.2 FMEA radni list

A.2.1 Obim radnog lista

FMEA radni list opisuje detalje analize u obliku tabele. Iako je opća FMEA procedura trajna, radni list se može prilagoditi specifičnom projektu prema njegovim zahtjevima.

Slika A.1 prikazuje primjer FMEA prikaza radnog lista.

A.2.2 Šef radnog lista

Glava radnog lista treba da sadrži sljedeće informacije:

Označavanje sistema kao objekta u cjelini, za koje se identifikuju konačne posljedice. Ova oznaka mora biti u skladu s terminologijom koja se koristi u blok dijagramima, dijagramima i slikama:

Period i način rada odabran za analizu:

Objekt (modul, komponenta ili dio) koji se ispituje u ovom radnom listu.

Nivo revizije, datum, ime FMEA koordinatorskog analitičara. c takođe imena glavnih članova tima. pružanje dodatnih informacija za kontrolu dokumenta.

A.2.3 Popunjavanje radnog lista

Unosi u kolonama "Objekat" i "Opis objekta i njegovih funkcija * treba da identifikuju temu analize. Treba uputiti na blok dijagram ili drugu aplikaciju, kratak opis objekta i njegove funkcije.

Opis načina kvara objekta dat je u koloni „Tip greške *. Klauzula 5.2.3 pruža smjernice za identifikaciju potencijalnih načina kvara. Upotreba jedinstvenog identifikatora „Kôd načina kvara * za svaki jedinstveni način kvara objekta će olakšati sažimanje analize.

Najvjerovatniji uzroci načina kvara navedeni su u stupcu Mogući uzroci kvara. Kratak opis posledica tipa kvara dat je u koloni „Lokalne posledice kvara“. Slične informacije za objekat u celini date su u koloni „Ukupne posledice kvara“. Za neke FMEA studije, poželjno je procijeniti posljedice neuspjeha na srednjem nivou. U ovom slučaju, posljedice su naznačene u dodatnoj koloni "Sljedeći viši nivo montaže". Identifikacija posljedica načina kvara je razmatrana u 5.2.5.

Kratak opis metode za otkrivanje načina kvara dat je u koloni „Metoda otkrivanja kvara“. Metoda detekcije može se automatski implementirati putem ugrađenog testa predviđenog dizajnom, ili može zahtijevati dijagnostičke procedure uz uključivanje osoblja O&M, važno je identificirati metodu za otkrivanje načina kvara kako bi se osiguralo da se poduzmu korektivne mjere.

GOST R 51901.12-2007

Razmatranja o dizajnu koja ublažavaju ili smanjuju određenu vrstu kvara, kao što je redundantnost, trebaju biti zabilježena u koloni Uvjeti kompenzacije kvara. Nadoknada za održavanje ili kompenzacija operatera također bi trebala biti prijavljena ovdje.

kolona “Klasa ozbiljnosti kvara” označava nivo ozbiljnosti koji su utvrdili FMEA analitičari.

kolona "Učestalost ili vjerovatnoća kvara" označava učestalost ili vjerovatnoću pojave određene vrste kvara. Skala brzine mora odgovarati njenoj vrijednosti (na primjer, kvarovi u milion sati, kvarovi na vožnji od 1000 km, itd.).

U koloni 8 "Napomene" navode se zapažanja i preporuke u skladu sa 5.3.4.

A.2.4 Napomene na radnom listu

Posljednja kolona radnog lista treba da sadrži sve napomene potrebne za pojašnjenje ostalih unosa. Potencijalne buduće radnje, kao što su preporuke za poboljšanja dizajna, mogu se zabilježiti i zatim prijaviti. Ova kolona također može uključivati ​​sljedeće:

a) bilo koje neobične uslove:

b) posljedice kvarova rezervnog elementa:

c) opis kritičnih svojstava projekta:

0) sve primjedbe koje proširuju informacije:

f) bitni zahtjevi za održavanje:

e) dominantni uzroci kvarova;

P) dominantne posljedice neuspjeha:

0 donesenih odluka, kao što je analiza projekta.

Kraj objekta. Period i način rada:			revizija:					Pripremljen od:
	Opis objekta i njegovih funkcija	(neispravan	Kôd kvara (kvara).	razlozi za odbijanje (nije u redu)	(neispravan	Finale (neispravan	Metoda otkrivanja kvara	Uslovi naknade za odbijanje		Učestalost ili vjerovatnoća kvara

Slika AL - Primjer FMEA radnog lista

GOST R 51901.12-2007

GOST R 51901.12-2007

Dodatak B (informativni)

Primjeri istraživanja

B.1 Primjer 1 - FMECA za napajanje vozila sa RPN proračunom

Slika 8.1 prikazuje mali dio opsežnog YM za vozilo. Analizira se napajanje i njegove veze sa baterijom.

Krug baterije uključuje diodu D1. kondenzator C9. spajanje pozitivnog terminala baterije na masu. Koristi se dioda obrnutog polariteta, koja štiti predmet od oštećenja ako se negativni terminal baterije spoji na kućište. Kondenzator je EMI filter. Ako je bilo koji od ovih dijelova kratko spojen na masu, baterija će također imati kratki spoj na masu, što može dovesti do kvara baterije.

Objekt / funkcija			Potencijalni tip kvara	Potencijalne posljedice neuspjeha				Potencijal !.	Mehanizam(i) kvara.
Podsistem				Lokalno posljedice	Finale posljedice
Napajanje
			Kratko zatvaranje	Terminal baterije * nema kratki spoj na masu				Unutrašnji kvar komponente	Materijalno uništenje
			električni	Nema rezervne zaštite od obrnutog napona				kvar unutrašnje komponente	Pukotina u zavaru ili poluprovodniku
			Kratko zatvaranje	Terminal baterije * kratki spoj na masu	Curenje baterije. putovanje nije moguće			kvar unutrašnje komponente	Dielektrični slom ili pukotina
			električni	Nema EMI filtera	Rad objekta ne ispunjava zahtjeve			kvar unutrašnje komponente	Izlaganje dielektrici, curenje, praznina ili pukotina
			električni					Unutrašnji kvar komponente	Materijalno uništenje
			električni	Nema napona za uključivanje električnog kola	Objekt je neoperabilan. Nema indikacije upozorenja			Unutrašnji kvar komponente	Pukotina u zavaru ili materijalu

Slika B.1 - FMEA za automobilski dio

GOST R 51901.12-2007

vozilo. Takvo odbijanje, naravno, nema nikakvog upozorenja. Odbijanje, u kojem je putovanje nemoguće, smatra se opasnim u vetoboip industriji. Dakle, za način kvara oba navedena dijela, rang ozbiljnosti S je 10. Vrijednosti ranga pojave O izračunate su na osnovu stopa kvara dijelova sa odgovarajućim opterećenjima za rad vozila. a zatim skalirani na O za FMEA vozila. Vrijednost ranga detekcije D je vrlo niska, budući da se zatvaranje bilo koje ivice na krišku detektuje prilikom testiranja operativnosti objekta.

Kvar bilo kojeg od gore navedenih dijelova neće oštetiti objekt, međutim ne postoji zaštita od preokretanja polariteta za diodu. Ako kondenzator koji ne filtrira EMI pokvari, oprema u vozilu može biti ometana.

Ako je zavojnica L1. koji se nalazi između baterije i električnog kruga radi filtracije. postoji prekid strujnog kruga, objekt ne radi, jer je baterija isključena, a upozorenje se neće prikazati. Zavojnice imaju vrlo nisku stopu odbijanja, tako da je rang mrijesta 2.

Otpornik R91 prenosi napon baterije na komutacijske tranzistore. Ako R91 pokvari, objekt postaje neoperabilan s rangom ozbiljnosti 9. Pošto otpornici imaju vrlo nisku stopu kvara, rang pojavljivanja je 2. Rang detekcije je 1. budući da objekt nije operativan.

Rang izgleda	Preventivne radnje	Akcije detekcije			akcija	Odgovoran i rok	Rezultati akcije
							Poduzete radnje
	Odabir komponenti je završen Visoka kvaliteta i moć	Testovi evaluacije i verifikacije nisu pouzdani
	Odabir komponente višeg kvaliteta i snage	Procjena i ispitivanje pouzdanosti
	Odabir komponente višeg kvaliteta i snage	Procjena i ispitivanje pouzdanosti
	Odabir komponente višeg kvaliteta i snage	Procjena i ispitivanje pouzdanosti
	Odabir komponente višeg kvaliteta i snage	Procjena i ispitivanje pouzdanosti

elektronika sa RPN proračunom

GOST R 51901.12-2007

B.2 Primjer 2 - FMEA za sistem motor-generator

Primer ilustruje primenu FMEA metode na sistem motor-generator. Svrha studije je ograničena samo na sistem i odnosi se na posljedice kvarova komponenti povezanih sa napajanjem motor-generatora ili bilo koje druge posljedice kvarova. Ovo definiše granice analize. Ovaj primjer djelomično ilustruje prikaz blok dijagrama sistema. Prvobitno je identifikovano pet podsistema (vidi sliku B.2) i jedan od njih - sistem grijanja, ventilacije i hlađenja - predstavljen je na nižim nivoima konstrukcije u odnosu na nivo. na kojoj je odlučeno da se pokrene FMEA (vidi sliku c.H.). Dijagrami toka takođe pokazuju sistem numerisanja koji se koristi za reference u FMEA radnim listovima.

Za jedan od podsistema motor-generator prikazan je primjer radnog lista (vidi sliku B.4) koji je u skladu sa preporukama ovog standarda.

važna čast FMEA je definicija i klasifikacija težine posljedica kvarova za sistem u cjelini. Za sistem motor-generator prikazani su u tabeli B.1.

Tabela B.1 - Definicija i klasifikacija težine posljedica kvarova za sistem motor-generator u cjelini

Slika B.2 - Dijagram podsistema motor-generator

Slika 6L - Dijagram sistema grijanja, ventilacije, hlađenja

GOST R 51901.12-2007

Sistem 20 - Sistem grijanja, ventilacije i hlađenja

Komponenta

vrsta kvara (kvar)

Posledice odbijanja

Metoda ili simptom otkrivanja kvara

Rezervacija

Napomene

Sistem grijanja (od 12 do 6 kolektora na svakom kraju) samo kada mehanizam ne radi

Napomena- Meche- “mzm se može pregrijati. ako se grijači ne isključe automatski

Grijači

a) Pregorevanje grejača b) Kratki spoj ma na masu zbog oštećenja izolacije

Spusti moje trljanje Nema grijanja - moguća kondenzacija<я

a) Temperatura manja od 5' iznad temperature okoline b) Upotreba osigurača ili testiranog prekidača

Jedan kratki spoj ne eempo ne bi trebao dovesti do sistema kotka-zu

Jedan kratki spoj na EEMPO ne bi trebao uzrokovati kvar sistema.

Tijelo grijaće m"malo, kablovsko

Priključak na grijače

a) Pregrijavanje terminala ili kabla jednog/šest ili svih grijača b) Kratki spoj na terminale uzemljenja (sljedivost)

Nema ili manje grijanja, kondenzacija Nedostatak svih grijanja - kondenzacija

Temperatura manja od b 'Iznad temperature okoline Verified snabdevanje

Slika 0.4 - FMEA za sistem 20

GOST R 51901.12-2007

GOST R 51901.12-2007

B.3 Primjer 3 - FMECA za proizvodni proces

FMECA proces ispituje svaki proizvodni proces predmetnog objekta. FMECA to istražuje. šta bi moglo poći po zlu. kako je predviđeno, i postojeće zaštitne mjere (u slučaju kvara), kao i koliko često se to može dogoditi i kako se takve situacije mogu otkloniti nadogradnjom objekta ili procesa. Cilj je fokusiranje na moguće (ili poznate) probleme u održavanju ili postizanju traženog kvaliteta gotovog proizvoda. Preduzeća koja sklapaju složene objekte. kao što su putnički automobili, dobro su svjesni potrebe da se od dobavljača komponenti zahtijeva da izvrše ovu analizu. Pri tome, dobavljači komponenti su glavni korisnici. Izvođenje analize prisiljava ponovno testiranje grešaka u proizvodnji, a ponekad i kvarova, što rezultira troškovima poboljšanja.

Oblik radnog lista FMECA procesa sličan je obliku radnog lista proizvoda FMECA, ali postoje neke razlike (vidi sliku B.5). Mjera kritičnosti je vrijednost prioriteta akcije (APW). vrlo blizak po značenju vrijednosti prioriteta rizika (PPW). razmatrano gore. Proces FMECA ispituje načine na koje nastaju defekti i neusaglašenosti i opcije za isporuku kupcu u skladu sa procedurama upravljanja kvalitetom. FMECA se ne bavi servisnim kvarovima zbog habanja ili pogrešne upotrebe.

GU> OM * SS

Predmet ovdje je akcija neuspjeha

Protok * ala "e

POSLEDNJE "

(B tamno na *

Postojeći objekti kojima upravljam **

SUSHDSTVUMSCHIV

R "xm" "domino *

I> JS ​​10 * 1 "

PREGLED

e> ah * mi *

Netačne mjere ramena ili uglovi

umetci bez vrbe "opterećenje marke. Smanjena produktivnost

Neusklađeno-neja ubacuje pogrešno

debljina obloge. koji okružuje umetak Smanjenje performansi Smanjenje resursa

mane u proizvodnji ILI kontroliše pumpe wom

proizvođač i plan kontrole statističkog prijema

Analiza planova uzorkovanja

Izolacija neispravnih komponenti od upotrebljivih zaliha

Obuka okupljanja

Nedovoljan sjaj niklovanja

Korozija. Odstupanja u završnoj fazi

vizuelni pregled u skladu sa planom statističkih prijemnih pregleda

Omogućite uzorkovanje da biste vizualno provjerili ispravan sjaj

neadekvatna procjena mreže

nedovoljno pritiskanje metala Nepravilna debljina zida. Otpad

prilikom obrade pronađeni su tanki zidovi.

nedostatke u proizvodnji ili kontroli kvaliteta

vizuelna kontrola“ u planovima statističke kontrole prijema

Omogućite bilo koju kontrolu JUICY da izvršite vizualnu provjeru ispravnog sjaja

Smanjenje resursa

Vrsta posljedice

implikacije za međuproces, implikacije za završni proces: implikacije za montažu. loLestst "" Ja sam za korisnika

vrsta "ITALIJA

Osa k vjerovatnoća pojave * 10;

$ ek = težina posljedica na skali od 1-10.

De (* vjerovatnoća "" otkrivanja prije isporuke kupcu.

Slika B.5 – Dio procesa FM EC A za mašinski obrađenu malu šipku

GOST R 51901.12-2007

GOST R 51901.12-2007

Dodatak C (informativni)

Spisak engleskih skraćenica koje se koriste u standardu

FMEA - Metoda analize načina rada i efekata kvara:

FMECA je metoda za analizu vrsta, posljedica i težine kvarova:

DFMEA - FMEA. koristi se za analizu projekata u automobilskoj industriji: PRA - Probabilistička analiza rizika:

PFMEA - FMEA. koristi se za analizu procesa:

FTA - Analiza stabla grešaka:

RPN - vrijednost prioriteta rizika:

APN - vrijednost prioriteta akcija.

Bibliografija

(1J GOST 27.002-89

Pouzdanost u tehnologiji. Osnovni koncepti. Pouzdanost industrijskih proizvoda.Opći principi.Termini i definicije

(2) IEC 60300-3-11: 1999

Upravljanje pouzdanošću. Dio 3. Primijenjeno vodstvo. Odjeljak 11. Održavanje fokusirano na pouzdanost

(IEC 60300-3-11: 1999)

(Upravljanje pouzdanošću - Dio 3-11: Vodič za aplikaciju - Održavanje usmjereno na pouzdanost)

(3) SAE J1739.2000

Analiza načina i efekata potencijalnog kvara u dizajnu (Dizajn FMEA) i Analiza načina i efekata potencijalnog kvara u procesima proizvodnje i montaže (Proces FMEA). i analiza mogućih načina kvara i efekata za mašine

Analitičari načina rada i efekata potencijalnog kvara, treće izdanje. 2001

GOST R 51901.12-2007

UDK 362: 621.001: 658.382.3: 006.354 OKS 13.110 T58

Ključne riječi: analiza vrsta i posljedica kvarova, analiza vrsta, posljedica i kritičnosti kvarova. kvar, redundantnost, struktura sistema, vrsta kvara, kritičnost kvara

Urednik L.8 Afanasenko Tehnički urednik PA. Guseva korektor U.C. Kvbashoea Raspored računara P.A. Circles oil

Poklonjen kompletu 10.04.2003. Potpisano i pečatirano 06.06.2008. Format 60 "64 ^. Offset papir. Arial slušalice.

Ofset štampa Uel. print str 4.65. Uč.-ed. str 3.90. Tiraž 476. Zach. 690.

FSUE STANDARTINFORM *. 123995 Moskva. Granatny lane .. 4.wvrwgoslmto.ru infoggostmlo t

Ukucano u FSU "STANDARTINFORM" na računaru.

Štampano u filijali FSU STANDARTINFORM * ■ - tip. Moskovski štampač“. 105062 Moskva. Ljalinska ulica, 6.

FMEA metodologija, primjeri

FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) je analiza načina i posljedica kvarova. Prvobitno razvijena i objavljena od strane američkog vojno-industrijskog kompleksa (u obliku MIL-STD-1629), analiza načina kvara i efekata je danas toliko popularna jer su neke industrije razvile i objavile namjenske FMEA standarde.

Nekoliko primjera takvih standarda:

• MIL-STD-1629. Razvijen u SAD-u i prednik je svih modernih FMEA standarda.
• SAE-ARP-5580 je revizija MIL-STD-1629 sa bibliotekom nekih elemenata za automobilsku industriju. Koristi se u mnogim industrijama.
• SAE J1739 je FMEA standard za analizu načina rada i efekata potencijalnog kvara u dizajnu (DFMEA) i analizu načina i efekata potencijalnog kvara u proizvodnji i montaži. Procesi, PFMEA). Standard pomaže da se identifikuje i ublaži rizik pružanjem odgovarajućih uslova, zahteva, grafikona i radnih listova. Kao standard, ovaj dokument sadrži zahtjeve i preporuke za vođenje korisnika kroz implementaciju FMEA.
• AIAG FMEA-3 je specijalizovani standard koji se koristi u automobilskoj industriji.
• Interni FMEA standardi velikih proizvođača automobila.
• Istorijski razvijene u mnogim kompanijama i industrijama, procedure su slične analizi vrsta i posljedica kvarova. Možda su to danas FMEA “standardi” najšire pokrivenosti.

Svi standardi za analizu načina i posljedica kvara (objavljeni ili povijesno razvijeni) općenito su vrlo slični jedni drugima. Opšti opis u nastavku daje pregled FMEA kao metodologije. Namjerno nije jako dubok i pokriva većinu trenutno korištenih FMEA pristupa.

Prije svega, granice analiziranog sistema moraju biti jasno definirane. Sistem može biti tehnički uređaj, proces ili bilo šta drugo podložno FME analizi.

Nadalje, vrste mogućih kvarova, njihove posljedice i mogući razlozi pojava. U zavisnosti od veličine, prirode i složenosti sistema, utvrđivanje tipova mogućih kvarova može se izvršiti za ceo sistem u celini ili za svaki njegov podsistem pojedinačno. U potonjem slučaju, posljedice kvarova na nivou podsistema će se manifestovati kao načini kvara na višem nivou. Identifikaciju vrsta i posljedica kvarova treba izvršiti metodom "odozdo prema gore", prije nego što se postigne vrhunski nivo sistemi. Za karakterizaciju tipova i posljedica kvarova, definisanih na gornjem nivou sistema, koriste se parametri kao što su intenzitet, kritičnost kvarova, vjerovatnoća nastanka itd. Ovi parametri se mogu ili izračunati "odozdo prema gore" sa nižih nivoa sistema, ili eksplicitno postaviti na njegovom gornjem nivou. Ovi parametri mogu biti i kvantitativni i kvalitativni. Kao rezultat toga, za svaki element sistema najvišeg nivoa izračunava se njegova jedinstvena mjera, izračunata iz ovih parametara prema odgovarajućem algoritmu. U većini slučajeva, ova mjera se naziva „omjer prioriteta rizika“, „ozbiljnost“, „nivo rizika“ ili nešto slično. Način na koji se takva mjera koristi i način na koji se izračunava može biti jedinstven u svakom slučaju i pružiti dobru polaznu tačku za niz modernih pristupa analizi načina i efekata kvara (FMEA).

Primjer primjene FMEA u vojno-industrijskom kompleksu

Svrha parametra "Ozbiljnost" je da pokaže da su sigurnosni zahtjevi sistema u potpunosti ispunjeni (u najjednostavnijem slučaju, to znači da su svi indikatori kritičnosti ispod unaprijed određenog nivoa.

Skraćenica FMECA je skraćenica za Failure Mode, Effects and Criticality Analysis.

Glavni indikatori koji se koriste za izračunavanje vrijednosti kritičnosti su:

• stopa kvarova (određena izračunavanjem srednjeg vremena između kvarova - MTBF),
• vjerovatnoća kvara (kao postotak indikatora stope neuspjeha),
• vrijeme rada.

Dakle, očigledno je da parametar kritičnosti ima realnu tačnu vrijednost za svaki specifični sistem (ili njegovu komponentu).

Postoji prilično širok raspon dostupnih kataloga (biblioteka) koji sadrže vjerovatnoće kvarova različite vrste za razne elektronske komponente:

• FMD 97
• MIL-HDBK-338B
• NPRD3

Bibliotečki deskriptor za određenu komponentu, općenito, izgleda ovako:

Budući da je za izračunavanje parametra kritičnosti kvara potrebno znati vrijednosti indikatora stope otkaza, u vojno-industrijskom kompleksu prije primjene FME [C] A metodologije izračunava se MTBF metodologija čiji su rezultati koristi FME [C] A. Za elemente sistema čija kritičnost kvara premašuje tolerancije utvrđene sigurnosnim zahtjevima, također se mora izvršiti odgovarajuća analiza stabla grešaka (FTA). U većini slučajeva, analizu načina rada, efekata i ozbiljnosti kvarova (FMEA) za potrebe vojnoindustrijskog kompleksa obavlja jedan specijalista (koji je stručnjak za projektovanje elektronskih kola ili specijalista za njihovu kontrolu kvaliteta) ili vrlo mali grupa takvih specijalista.

FMEA u automobilskoj industriji

Za svaki broj prioriteta rizika (RPN) neuspjeha koji premašuje unaprijed određeni nivo (često 60 ili 125), identifikuju se i sprovode korektivne radnje. Po pravilu se određuju odgovorni za sprovođenje takvih mjera, vrijeme njihovog sprovođenja i način naknadnog dokazivanja efikasnosti preduzetih korektivnih radnji. Nakon poduzimanja korektivnih mjera, vrijednost faktora prioriteta rizika od kvara se ponovo procjenjuje i upoređuje sa maksimalno utvrđenom vrijednošću.

Glavni indikatori koji se koriste za izračunavanje vrijednosti omjera prioriteta rizika su:

• vjerovatnoća neuspjeha
• kritičnost,
• vjerovatnoća otkrivanja kvara.

U većini slučajeva, omjer prioriteta rizika se izvodi na osnovu vrijednosti gornja tri indikatora (čije bezdimenzionalne vrijednosti leže u rasponu od 1 do 10), tj. je izračunata vrijednost koja varira unutar istih granica. Međutim, u slučajevima kada su dostupne stvarne (retrospektivne) tačne vrijednosti stope kvarova za određeni sistem, granice pronalaženja faktora prioriteta rizika mogu se višestruko proširiti, na primjer:

U većini slučajeva, FMEA analiza u automobilskoj industriji se provodi interno. radna grupa predstavnici različitih odjela (R&D, proizvodnja, servis, kontrola kvaliteta).

Karakteristike metoda analize FMEA, FMECA i FMEDA

Metode analize pouzdanosti FMEA (analiza načina i posljedica kvarova), FMECA (načini kvarova, posljedica i analiza ozbiljnosti) i FMEDA (načini kvarova, posljedice i dijagnostička analiza), iako imaju mnogo zajedničkog, sadrže nekoliko značajnih razlika.

Dok je FMEA metodologija koja vam omogućava da odredite scenarije (načine) na koje proizvod (oprema), uređaj za zaštitu u hitnim slučajevima (ESD), tehnološki proces ili sistem mogu otkazati (pogledajte standard IEC 60812 „Tehnike analize za pouzdanost sistema – Procedura za kvar analiza načina i efekata (FMEA) "),

FMECA, pored FMEA, rangira identifikovane načine kvara prema njihovoj važnosti (kritičnosti) izračunavanjem jednog od dva indikatora - broja prioriteta rizika ili kritičnosti kvara,

a svrha FMEDA je izračunavanje stope otkaza krajnjeg sistema, koji se može smatrati uređajem ili grupom uređaja koji obavljaju složeniju funkciju. Metodologija za analizu vrsta, efekata i dijagnoze bounce FMEDA je prvo razvijen za analizu elektronskih uređaja, a zatim proširen na mehaničke i elektromehaničke sisteme.

Opći koncepti i pristupi FMEA, FMECA i FMEDA

FMEA, FMECA i FMEDA imaju zajedničko osnovni koncepti komponente, uređaji i njihov raspored (interakcija). Sigurnosna instrumentirana funkcija (SIF) sastoji se od nekoliko uređaja koji moraju osigurati da se izvrši neophodna operacija za zaštitu mašine, opreme ili tehnološkog procesa od posljedica opasnosti ili kvara. Primjeri ESD uređaja su pretvarač, izolator, kontakt grupa itd.

Svaki uređaj se sastoji od komponenti. Na primjer, predajnik se može sastojati od komponenti kao što su brtve, vijci, dijafragma, elektronsko kolo itd.

Sklop uređaja se može smatrati jednim kombinovanim uređajem koji implementira ESD funkciju. Na primjer, aktuator-pozicioner-ventil je sklop uređaja, koji se zajedno mogu smatrati konačnim sigurnosnim elementom ESD-a. Komponente, uređaji i sklopovi mogu biti dio konačnog sistema za potrebe FMEA, FMECA ili FMEDA evaluacije.

Osnovna metodologija koja stoji iza FMEA, FMECA i FMEDA može se primijeniti prije ili tokom dizajna, proizvodnje ili finalne montaže konačnog sistema. Osnovna metodologija razmatra i analizira načine kvara svake komponente koja je dio svakog uređaja kako bi se procijenila mogućnost kvara svih komponenti.

U slučajevima kada se FME analiza vrši za sklop, pored identifikacije načina i posljedica kvarova, treba razviti blok dijagram (dijagram) pouzdanosti ovog sklopa za procjenu interakcije uređaja međusobno (vidi standard IEC 61078: 2006 "Tehnike analize za pouzdanost - blok dijagram pouzdanosti i booleove metode").

Ulazni podaci, rezultati i evaluacija rezultata FMEA, FMECA, FMEDA prikazano šematski na slici (desno). Uvećaj sliku.

Opći pristup definira sljedeće glavne korake za analizu FME:

• definisanje konačnog sistema i njegove strukture;
• utvrđivanje mogućih scenarija za izvođenje analize;
• procjena mogućih situacija kombinacija scenarija;
• izvođenje FME analize;
• evaluacija rezultata FME analize (uključujući FMECA, FMEDA).

Primjena FMECA metodologije na rezultate analize načina rada i efekata otkaza (FMEA) pruža priliku za procjenu rizika povezanih s kvarovima, a FMEDA metodologija pruža priliku za procjenu pouzdanosti.

Za sve jednostavan uređaj razvija se FME tabela, koja se zatim primjenjuje na svaki definisani scenarij analize. Struktura FME tabele može varirati za FMEA, FMECA ili FMEDA, a takođe zavisi od prirode konačnog sistema koji se analizira.

Rezultat analize načina i posljedica kvarova je izvještaj koji sadrži sve verifikovane (po potrebi i prilagođene od strane radne grupe eksperata) FME tabele i zaključke/presude/odluke u vezi sa konačnim sistemom. Ako je ciljni sistem izmijenjen nakon FME analize, FMEA postupak se mora ponoviti.

Razlike između procjena i rezultata FME-, FMEC- i FMED-analize

Iako su osnovni koraci za izvođenje FME analize općenito isti za FMEA, FMECA i FMEDA, skor i rezultati su različiti.

FMECA rezultati uključuju FMEA rezultate kao i rangiranje svih načina i posljedica kvarova. Ovo rangiranje se koristi za identifikaciju komponenti (ili uređaja) s više visok stepen uticaj na pouzdanost konačnog (ciljnog) sistema, karakteriziran takvim sigurnosnim indikatorima kao što su srednja vjerovatnoća kvara na zahtjev (PFDavg), srednja stopa opasnog kvara (PFHavg).), srednje vrijeme između kvarova (MTTFs) ili srednje vrijeme do opasnog kvara (MTTFd).

FMECA rezultati se mogu koristiti za kvalitativnu ili kvantitativnu procjenu, au oba slučaja treba ih predstaviti matricom kritičnosti konačnog sistema, koja grafički pokazuje koje komponente (ili uređaji) imaju veći/manji utjecaj na pouzdanost konačnog ( ciljni) sistem.

FMEDA rezultati uključuju FMEA rezultate i podatke o pouzdanosti krajnjeg sistema. Mogu se koristiti za provjeru da sistem zadovoljava ciljni SIL nivo, SIL certifikat ili kao osnova za izračunavanje ciljnog SIL-a ESD uređaja.

FMEDA daje kvantitativne procjene indikatora pouzdanosti kao što su:

• Stopa sigurnog otkrivenog kvara (stopa dijagnosticiranih/otkrivenih sigurnih kvarova) - učestalost (stopa) kvarova konačnog sistema, prenoseći njegovo radno stanje iz normalnog u sigurno. PAZ sistem ili operater obaviješten, cilj ili oprema zaštićeni;
• Stopa bezbednih neotkrivenih kvarova (stopa nedijagnosticiranih/nedetektovanih sigurnih kvarova) - učestalost (stopa) kvarova konačnog sistema, prenoseći njegovo radno stanje iz normalnog u sigurno. ESD sistem ili operater nije obaviješten, ciljna instalacija ili oprema je zaštićena;
• Stopa opasnog otkrivenog kvara - stopa (stopa) otkaza krajnjeg sistema pri kojoj će on ostati u normalnom stanju kada se ukaže potreba, ali je sistem ili ESD operater obaviješten da otkloni problem ili izvrši održavanje. Ciljna instalacija ili oprema nije zaštićena, ali je problem identificiran i postoji šansa da se problem riješi prije nego što se pojavi potreba;
• Stopa opasnog neotkrivenog kvara (stopa nedijagnosticiranih/neotkrivenih opasnih kvarova) - učestalost (stopa) kvarova konačnog sistema, pri kojoj će on ostati u normalnom stanju kada se ukaže potreba, a sistem ili ESD operater nije obaviješten . Ciljna postavka ili oprema nisu zaštićeni, problem je latentan i jedini način otklanjanje problema je da se izvrši kontrolni test (provjera). Ako je potrebno, FMEDA može identificirati koliko se nedijagnostikovanih opasnih kvarova može identificirati probnim testom. Drugim riječima, FMEDA rezultat pomaže u obezbjeđivanju metrike performansi za Proof Test (Et) ili Proof Test Coverage (PTC) prilikom izvođenja probnog testiranja (validacije) ciljnog sistema;
• Stopa otkaza najave - učestalost (intenzitet) kvarova krajnjeg sistema, koji neće uticati na sigurnosne performanse kada se njegovo radno stanje prebaci iz normalnog u sigurno stanje;
• Stopa otkaza bez efekta - Učestalost (stopa) bilo kojih drugih kvarova koji neće dovesti do prelaska radnog stanja konačnog sistema iz normalnog u sigurno ili opasno.

KConsult C.I.S. predlaže profesionalne usluge sertifikovani evropski praktičari u izvođenju FMEA, FMECA, FMEDA analiza, kao i uvođenju FMEA metodologije u svakodnevne aktivnosti industrijskih preduzeća.

Moćan alat za analizu podataka za poboljšanje pouzdanosti

William Goble za InTech

Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) je posebna tehnika za procjenu pouzdanosti i sigurnosti sistema, razvijena 60-ih godina. prošlog stoljeća u Sjedinjenim Državama, u okviru programa razvoja projektila Minuteman. Svrha njegovog razvoja bila je otkrivanje i otklanjanje tehničkih problema u složenim sistemima.

Tehnika je dovoljno jednostavna. Načini kvara svake komponente određenog sistema su navedeni u posebnoj tabeli i dokumentovani - zajedno sa očekivanim posledicama. Metoda je sistematična, efikasna i detaljna, iako se ponekad smatra dugotrajnom i sklonom radnjama koje se ponavljaju. Razlog efikasnosti metode je to što je proučavana svaki vrsta odbijanja od svakog zasebna komponenta. Ispod je primjer tabele iz jedne od originalnih smjernica za ovu metodu, naime MIL-HNBK-1629.

Kolona 1 sadrži naziv ispitivane komponente, u koloni 2 - identifikacioni broj komponente (serijski broj ili šifra). Zajedno, prve dvije kolone trebale bi jedinstveno identificirati komponentu od interesa. Kolona #3 opisuje funkciju komponente, a kolona #4 opisuje moguće načine kvara. Za svaki tip kvara obično se koristi jedna linija. Kolona br. 5 se koristi za evidentiranje razloga za odbijanje, gdje je to primjenjivo. Kolona 6 opisuje posljedice svakog kvara. Ostale kolone mogu se razlikovati ovisno o tome koje su FMEA verzije primijenjene.

FMEA vam pomaže da pronađete probleme

Popularnost FMEA metode je rasla tokom godina i postala je važan dio mnogih razvojnih procesa, posebno u automobilskoj industriji. Razlog za to je taj što je metoda, uprkos kritikama, uspjela pokazati svoju korisnost i djelotvornost. Kako god bilo, upravo se tokom primjene FMEA metode često može čuti krik poput „O, ne“, kada postane jasno da su posljedice kvara jedne ili druge komponente veoma ozbiljne, i, što je najvažnije, pre toga su ostali neprimećeni. Ako je problem dovoljno ozbiljan, bilježi se korektivna radnja. Dizajn je poboljšan za otkrivanje, izbjegavanje ili kontrolu problema.

Primjena u raznim industrijama

Nekoliko varijacija FMEA tehnike se koristi u raznim industrijama. Konkretno, FMEA se koristi za identifikaciju opasnosti koje treba uzeti u obzir prilikom projektovanja petrohemijskih postrojenja. Ova tehnika se dobro uklapa sa drugom dobro poznatom tehnikom, Studijom opasnosti i operativnosti (HAZOP). U stvari, obe tehnike su praktično iste, i predstavljaju varijacije liste komponenti sistema u obliku tabele. Glavna razlika između FMEA i HAZOP-a je u tome što HAZOP koristi ključne riječi da pomogne zaposlenima da identifikuju abnormalnosti, dok se FMEA zasniva na poznatim vrstama kvarova opreme.

Varijacija FMEA tehnike koja se koristi za analizu kontrolnih sistema je tehnika kontrole opasnosti i operativne analize (CHAZOP). Navedeni su poznati načini kvara za komponente upravljačkog sistema, kao što su osnovni sistemi upravljanja procesom, kombinacije ventila i aktuatora ili različiti pretvarači i zabilježene su posljedice ovih kvarova. Osim toga, daju se opisi korektivnih radnji ako kvar dovede do ozbiljnih problema.

Primjer korištenja FMEA

Ova slika je šematski prikaz pojednostavljenog "reaktora" sa sistemom hlađenja u nuždi. Sistem se sastoji od gravitacionog rezervoara za vodu, kontrolnog ventila, rashladnog plašta oko reaktora, prekidača sa senzorom temperature i napajanja. Tokom normalnog rada, prekidač je u aktivnom (provodljivom) položaju jer je temperatura reaktora ispod opasnog područja. Električna struja teče iz izvora kroz ventil i prekidač i drži ventil zatvorenim. Ako temperatura unutar reaktora postane previsoka, prekidač koji reagira na temperaturu otvara krug i otvara se kontrolni ventil. Voda za hlađenje teče iz rezervoara, kroz ventil, zatim kroz rashladni plašt i izlazi kroz odvod omotača. Ovaj mlaz vode hladi reaktor, snižavajući njegovu temperaturu.

Da li vam se sviđa ovaj članak? Poput nas! Hvala ti:)

FMEA zahtijeva kreiranje tabele sa popisom svih načina kvara za svaku od komponenti sistema. Tabela "reaktor" u nastavku služi kao primjer korištenja FMEA tehnike za identifikaciju kritičnih komponenti koje treba provjeriti radi korektivnog djelovanja.

Dizajner sistema - jednostavnog reaktora u našem slučaju - mogao bi razmotriti instaliranje 2 temperaturno osjetljiva prekidača u seriji. Moguće je koristiti pametni predajnik koji je u skladu sa IEC 61508 i ima funkciju autodijagnostike i izlazni signal. Ovlašteni predajnik će uvelike pojednostaviti proces verifikacije potreban za lociranje kvarova. Uz jedan odvod možete ugraditi i drugi, tako da blokada u jednom od njih neće dovesti do kritičnog kvara sistema. Mjerač nivoa u rezervoaru može ukazati na nedovoljan nivo vode. Moguće su mnoge druge promjene dizajna i poboljšanja kako bi se spriječio lom.

Dio II

Evolucija FMEA metode

Metoda FMEA proširena je 70-ih godina kako bi uključila semi-kvantitativne procjene (brojevi od 1 do 10) ozbiljnosti, učestalosti nastanka i otkrivanja kvara. 5 kolona je dodano u tabelu. Tri kolone su uključivale ocjene, a četvrta je bio broj prioriteta rizika (RPN), dobijen množenjem tri broja. Ova napredna metoda se zove Failure Modes, Effects and Criticality Analysis, ili FMECA. Primjer tabele sa rezultatima FMECA analize za “jednostavni reaktor” je prikazan ispod.

FMEA tehnike su nastavile da se razvijaju. Neke od kasnijih varijacija mogu se koristiti ne samo za dizajn, već i za tehnološkim procesima... Slično listi komponenti, kreira se i lista koraka procesa. Svaki korak prati opis svih opcija za pogrešan tok procesa, što odgovara opisu mogućih kvarova jedne ili druge komponente sistema. Inače, ove varijacije FMEA tehnike su konzistentne jedna s drugom. U literaturi, ove metode se ponekad nazivaju "dizajn FMEA" ili DFMEA, i "proces FMEA" ili PFMEA. Proces FMEA je uspješno pokazao svoju efikasnost u otkrivanju nepredviđenih problema.

Analiza kvarova, njihovih posljedica i dijagnostika

Metoda FMEA koja se kontinuirano razvija, između ostalog, iznjedrila je Efekte načina rada i dijagnostičku analizu ili FMEDA metodu. U kasnim 80-im. postalo je neophodno simulirati automatsku dijagnostiku pametnih uređaja. Postojala je nova arhitektura na tržištu sigurnosnih kontrolera pod nazivom “jedan od dva” sa dijagnostičkim prekidačem (1oo2D), koja se takmičila sa tada uobičajenom trostrukom modularnom redundantnom arhitekturom nazvanom “dva od tri” (2oo3). Budući da je sigurnost i dostupnost nove arhitekture u velikoj mjeri ovisila o implementaciji dijagnostike, njeno kvantificiranje je postalo važan proces. U FMEDA se to radi dodavanjem dodatnih kolona koje pokazuju učestalost pojavljivanja različitih tipova kvarova i kolone sa vjerovatnoćom detekcije za svaku liniju analize.

Kao i kod FMEA, FMEDA tehnika navodi sve komponente i načine kvara i posljedice tih kvarova. U tabelu se dodaju kolone u kojima su navedene sve opcije za sistemske kvarove, vjerovatnoća da će dijagnostika otkriti određeni kvar, kao i kvantitativna procjena vjerovatnoće da se ovaj kvar dogodi. Kada je FMEDA završen, faktor "dijagnostičke pokrivenosti" se izračunava na osnovu ponderisanog prosjeka stope otkaza dijagnostičke pokrivenosti svih komponenti.

Stope kvarova i distribucije kvarova trebaju biti dostupne za svaku komponentu ako je potrebna FMEDA analiza. Stoga je potrebna baza podataka komponenti, kao što se vidi na slici “FMEDA proces” (vidi gore).

Baza podataka komponenti mora uzeti u obzir ključne varijable koje utječu na stope kvarova komponente. Varijable uključuju faktore okoline. Na sreću, postoje određeni standardi koji se mogu koristiti za karakterizaciju okruženja u procesnim industrijama tako da se mogu kreirati odgovarajući profili. Donja tabela prikazuje "Profile životne sredine za procesne industrije" preuzete iz drugog izdanja Priručnik o pouzdanosti električnih i mehaničkih komponenti,(www.exida.com).

Analiza podataka o kvarovima terenske opreme u FMEDA

Analiza dizajna se može koristiti za kreiranje teorijske baze podataka o kvarovima. Međutim, tačne informacije se mogu dobiti samo ako su stope kvarova komponenti, kao i načini kvara, zasnovani na podacima prikupljenim iz stvarnih istraživanja opreme na terenu. Svaku neobjašnjivu razliku između stopa kvarova komponenti izračunatih iz podataka na terenu i FMEDA treba ispitati. Ponekad je potrebno poboljšati proces prikupljanja podataka na terenu. Ponekad može biti potrebno modernizirati bazu podataka komponenti novim načinima kvarova i tipovima komponenti.

Srećom, neki certifikati o funkcionalnoj sigurnosti proučavaju podatke o kvarovima opreme na terenu kada procjenjuju većinu proizvoda, što ih čini vrijednim izvorom stvarnih podataka o kvarovima. Neki projekti također prikupljaju podatke o kvarovima na terenu uz pomoć krajnjih kupaca. Nakon više od 10 milijardi sati (!) rada različite opreme, koja je dala ogromnu količinu podataka o režimima i učestalosti kvarova, prikupljenih u okviru desetina studija, teško je precijeniti vrijednost FMEDA komponente. osnovu, posebno u pogledu funkcionalne sigurnosti. Ukupne vrijednosti proizvoda FMEDA se obično koriste za kalkulacije validacije nivoa sigurnosnog integriteta.

Tehnika FMEDA se može koristiti za procjenu učinkovitosti probnog testiranja različitih sigurnosnih funkcija kako bi se utvrdilo da li dizajn zadovoljava specificirani nivo sigurnosnog integriteta. Svaki specifičan dokazni test može identificirati neke potencijalno opasne kvarove - ali ne sve. FMEDA vam omogućava da odredite koji su kvarovi otkriveni ili ne otkriveni testovima verifikacije. Ovo se postiže dodavanjem još jedne kolone koja procjenjuje vjerovatnoću otkrivanja svake vrste kvara komponente tokom testiranja validacije. Korišćenjem ove detaljne, sistematske metode, postaje očigledno da neki potencijalno opasni načini kvara nisu otkriveni tokom validacionog testiranja.

Druga strana medalje

Glavni problem pri korištenju FMEA metode (ili bilo koje njene varijacije) je taj što je dugotrajan. Mnogi analitičari se žale na dosadan i dugotrajan proces. Zaista, potreban je rigorozan i fokusiran mentor kako bi proces analize krenuo naprijed. Uvijek treba imati na umu da rješavanje problema nije dio analize. Problemi se rješavaju nakon završetka analize. Ako se slijede ove smjernice, rezultat će biti prilično brza poboljšanja sigurnosti i pouzdanosti.

Dr. William Goble je glavni inženjer i direktor grupe za sertifikaciju funkcionalne sigurnosti u exidi, akreditovanom sertifikacionom tijelu. Više od 40 godina iskustva u elektronici, razvoju softvera i sigurnosnim sistemima. dr.sc. u oblasti kvantitativne analize pouzdanosti/sigurnosti sistema automatizacije.

Mogu se koristiti pojedinačno ili u kombinaciji jedni s drugima. Ako se izvrše sve tri vrste FMEA analize, onda se njihov odnos može predstaviti na sljedeći način:

Glavni FMEA aplikacija- analiza je povezana sa unapređenjem dizajna proizvoda (karakteristike usluge) i procesa njegove proizvodnje i rada (pružanje usluge). Analiza se može primijeniti i u odnosu na novo kreiranih proizvoda(usluge) i procese, kao iu odnosu na postojeće.

FMEA - analiza se vrši kada se novi proizvod, proces, usluga razvija ili modernizuje; kada se pronađe nova aplikacija za postojeći proizvod, proces ili uslugu; kada se razvije plan kontrole za novi ili modificirani proces. Takođe, FMEA se može provoditi u cilju planiranog poboljšanja postojećih procesa, proizvoda ili usluge ili istraživanja nastalih neusklađenosti.

FMEA - analiza se vrši sljedećim redoslijedom:

1. Objekt analize je odabran. Ako je predmet analize dio kompozitnog objekta, onda je potrebno precizno odrediti njegove granice. Na primjer, ako analizirate dio procesa, tada za ovaj dio trebate postaviti početni i završni događaj.

2. Određene su opcije za primjenu analize. FMEA može biti dio integrisana analiza, u kojoj se primjenjuju različite metode. U ovom slučaju, FMEA treba da bude u skladu sa analizom sistema u celini.

Ključne opcije mogu uključivati:

• analiza odozgo prema dolje. U ovom slučaju, predmet analize se dijeli na dijelove i FMEA se izvodi iz najvećih dijelova.
• analiza odozdo prema gore. Analiza počinje sa najmanjim elementima, uzastopno prelazeći na elemente višeg nivoa.
• komponentna analiza. FMEA se izvodi na fizičkim elementima sistema.
• analiza funkcija. U ovom slučaju se vrši analiza funkcija i operacija objekta. Razmatranje funkcija se provodi sa stanovišta potrošača (pogodnost i sigurnost izvedbe), a ne od strane dizajnera ili proizvođača.

3. Definisane su granice unutar kojih neusaglašenosti treba da se adresiraju. Granice mogu biti - vremenski period, tip potrošača, geografija upotrebe, određene radnje itd. Na primjer, neusklađenosti otkrivene samo tokom završne inspekcije i testiranja.

4. Izrađuje se odgovarajuća tabela za registraciju informacija. Može varirati u zavisnosti od faktora koji se uzimaju u obzir. Tabela koja se najčešće koristi je sljedeća.

5. Utvrđuju se elementi u kojima je moguća pojava nedosljednosti (kvarova). Predmeti mogu uključivati ​​različite komponente, sklopove, kombinacije sastavni dijelovi i tako dalje Ako lista stavki postane prevelika i neizvodljiva, potrebno je smanjiti FMEA granice.

U slučaju da su potencijalni kvarovi povezani sa kritičnim karakteristikama, dodatno je tokom FMEA potrebno izvršiti analizu kritičnosti kvarova. Kritične performanse su standardi ili pokazatelji koji odražavaju sigurnost ili usklađenost sa propisima i zahtijevaju poseban nadzor.

6. Za svaki element odabran u koraku 5, sastavlja se lista najznačajnijih načina kvara. Ova operacija se može pojednostaviti korištenjem standardne liste grešaka za predmetne stavke. Ako se radi analiza kritičnosti kvarova, tada je za svaki od elemenata potrebno utvrditi vjerovatnoću nastanka kvara. Kada su identifikovani svi mogući načini kvara za element, onda bi ukupna vjerovatnoća njihovog nastanka trebala biti 100%.

7. Za svaki tip kvara identificiran u koraku 6, utvrđuju se sve moguće posljedice koje se mogu pojaviti. Ova operacija se može pojednostaviti korištenjem standardne liste posljedica. Ako se radi analiza kritičnog kvara, tada je potrebno utvrditi vjerovatnoću pojave svake posljedice. Kada se identifikuju sve moguće posledice, verovatnoća njihovog nastanka u zbiru treba da bude 100% za svaki element.

8. Ocjena težine posljedica za potrošača (S) - Utvrđuje se težina. Ocjena ozbiljnosti se obično daje na skali od 1 do 10, pri čemu je 1 mala, a 10 katastrofalna. Ako tip kvara ima više od jedne posljedice, tada se u FMEA tabelu unosi samo najteža posljedica za ovu vrstu kvara.

9. Za svaki tip kvara, identifikovani su svi potencijalni uzroci. Za ovo se može primijeniti Ishikawa kauzalni dijagram. Svi potencijalni uzroci za svaki način kvara su zabilježeni u FMEA tabeli.

10. Za svaki uzrok utvrđuje se ocjena vjerovatnoće njegovog pojavljivanja (O) - Pojava. Vjerovatnoća pojave se obično ocjenjuje na skali od 1 do 10, pri čemu 1 znači krajnje malo vjerojatan događaj, a 10 znači neposredan događaj. Vrijednost ocjene se unosi u FMEA tabelu.

11. Za svaki uzrok utvrđuju se postojeće metode kontrole koje se trenutno primenjuju, tako da kvarovi ne utiču na potrošača. Ove tehnike trebale bi spriječiti pojavu uzroka, smanjiti vjerovatnoću da će se kvar dogoditi ili otkriti kvar nakon što se uzrok pokazao, ali prije nego što uzrok ima utjecaj na potrošača.

12. Za svaku metodu kontrole utvrđuje se stepen detekcije (D) – detekcija. Ocjena detekcije se obično ocjenjuje na skali od 1 do 10, pri čemu 1 znači da će metoda kontrole precizno otkriti problem, a 10 znači da neće otkriti problem (ili uopće nema kontrole). Ocjena detekcije je zabilježena u FMEA tabeli.

13. Izračunava se prioritetni broj rizika ( rizik potrošača - RPN) koji je jednak proizvodu

S * O * D. Ovaj broj vam omogućava da rangirate potencijalne kvarove po važnosti.

14. Identifikovane su preporučene radnje, koje mogu uključiti promjene dizajna ili procesa kako bi se smanjila ozbiljnost posljedica ili vjerovatnoća neuspjeha. Dodatne mjere kontrole također se mogu poduzeti kako bi se povećala vjerovatnoća otkrivanja kvarova.

Ispitivanja kompletnosti tehnoloških procesa.

Testovi dizajna za kompletnost.

Ovi testovi se provode na prvim prototipovima proizvoda. Njihova svrha je pokazati da dizajn proizvoda ispunjava zahtjeve za pouzdanost.

U ovom slučaju, nije važno na koji način je prototip napravljen i koji su napori uloženi u njegovo otklanjanje grešaka. Ako se ne postigne potreban nivo pouzdanosti proizvoda, dizajn se mora poboljšati. Testiranje se nastavlja sve dok proizvod ne ispuni sve navedene zahtjeve.

Tokom ovih ispitivanja evidentiraju se kvarovi u početnom periodu rada proizvoda. Ovi podaci se koriste za postizanje potpune konzistentnosti između dizajna proizvoda i procesa potrebnih za njegovu proizvodnju, te za određivanje količine testiranja koja je potrebna da bi se postigla potrebna pouzdanost nakon isporuke [proizvoda kupcima.

Ispitivanja se provode i na prvim uzorcima proizvoda. Ovi I uzorci rade za dati period (period uhodavanja). Njihove performanse se pažljivo prate i mjere se smanjivanje stope kvarova. Nakon perioda uhodavanja, prikupljaju se eksperimentalni podaci koji vam omogućavaju da izmjerite i provjerite pokazatelje operativne pouzdanosti proizvoda i uporedite ih s rezultatima | tatami dobijeni prilikom testiranja proizvoda na kompletnost I Zapažanja koja se vrše tokom ovih testova omogućavaju vam da postavite vrijednost perioda uhodavanja proizvoda.

Testovi izdržljivosti. Tokom ovih ispitivanja evidentiraju se kvarovi na habanju elemenata proizvoda i konstruiše se njihova distribucija. Dobijeni podaci se koriste za eliminaciju. uzroci tih kvarova, čija pojava dovodi do neprihvatljivog smanjenja očekivanog vijeka trajanja proizvoda. Ispitivanja izdržljivosti vrše se na brojnim uzorcima ovog proizvoda. U ovim ispitivanjima potrebno je odrediti granicu prijelaza sa konstantne stope otkaza na rastuću i konstruirati distribuciju za svaki uočeni način otkaza.

Jedno od efikasnih sredstava za poboljšanje kvaliteta tehničkih objekata je analiza vrsta i posljedica potencijalnih kvarova (Potential Failure Mode and Effects Analysis - FMEA). Analiza se vrši u fazi projektovanja strukture ili tehnološkog procesa (odgovarajuće faze životnog ciklusa proizvoda - razvoj i priprema za proizvodnju), kao i tokom dorade i unapređenja proizvoda koji su već pušteni u proizvodnju. Preporučljivo je ovu analizu podijeliti u dvije faze: zasebnu analizu u fazi razvoja projekta i u fazi razvoja tehnološkog procesa.

Standard (GOST R 51814.2-2001. Sistemi kvaliteta u automobilskoj industriji. Metoda za analizu vrsta i posledica potencijalnih kvarova) takođe predviđa mogućnost upotrebe FMEA metode u razvoju i analizi drugih procesa, kao što su prodaja, usluga, marketing.

Glavni ciljevi analize vrsta i posljedica potencijalnih kvarova:

Identifikacija kritičnih kvarova povezanih sa opasnošću po život ljudi i životnu sredinu i razvoj mjera
smanjiti vjerovatnoću njihovog nastanka i težinu mogućih posljedica;

Identifikacija i eliminacija uzroka mogućih kvarova proizvoda radi poboljšanja njegove pouzdanosti.

Tokom analize rješavaju se sljedeći zadaci:

Identifikacija mogućih kvarova objekta (proizvoda ili procesa) i njegovih elemenata (ovo uzima u obzir iskustvo proizvodnje i rada sličnih objekata),

Proučavanje uzroka kvarova, kvantificiranje učestalosti njihovog pojavljivanja,

Klasifikacija kvarova prema težini posljedica i kvantitativna procjena značaja ovih posljedica,

Procjena dovoljnosti kontrolnih i dijagnostičkih alata, procjena mogućnosti otkrivanja kvara, mogućnosti sprječavanja kvara u praktičnoj upotrebi ovih sredstava,

Izrada prijedloga za promjenu dizajna i tehnologije proizvodnje kako bi se smanjila vjerovatnoća kvarova i njihova kritičnost,

Razvoj pravila ponašanja za osoblje u slučaju kritičnih kvarova,

analiza mogućih kadrovskih grešaka.

Za provođenje analize formira se grupa stručnjaka sa praktičnim iskustvom i visokim profesionalnom nivou iz oblasti projektovanja sličnih objekata, poznavanje procesa izrade komponenti i montaže objekta, "tehnologija praćenja i dijagnostikovanja stanja objekta, metode" održavanja i popravke. Koristi se metoda brainstorminga. Istovremeno, u fazi kvalitativne analize, razvija se strukturni dijagram objekta: objekat se razmatra kao sistem koji se sastoji od podsistema različitih nivoa, koji se, pak, sastoje od zasebnih elemenata.

Analiziraju se moguće vrste kvarova i njihove posljedice odozdo prema gore, tj. od elemenata do podsistema, a zatim i do objekta u cjelini. Analiza uzima u obzir da svaki kvar može imati više uzroka i nekoliko različitih posljedica.

U fazi kvantitativne analize, stručno, u tačkama, procjenjuje se kritičnost kvara uzimajući u obzir vjerovatnoću njegovog nastanka, vjerovatnoću njegovog otkrivanja i procjenu težine mogućih posljedica. Rizik neuspjeha (prioritetni broj rizika) može se naći po formuli: I

gdje se vrijednost O određuje u bodovima u zavisnosti od vjerovatnoće kvara, - od vjerovatnoće otkrivanja (otkrivanja) kvara“, zavisi od težine posljedica kvara.

Pronađena vrijednost se uspoređuje sa kritičnom vrijednošću za svaki element za svaki razlog i za svaku moguću posljedicu. Kritična vrijednost je unaprijed definirana i odabrana u rasponu od 100 do 125. Smanjenje kritične vrijednosti odgovara razvoju pouzdanijih proizvoda i procesa.

Za svaki kvar u kojem R vrijednost prelazi kritičnu, razvijaju se mjere za njegovo smanjenje poboljšanjem dizajna i tehnologije proizvodnje. Za novu varijantu objekta ponovo se izračunava kritičnost objekta R. Ako je potrebno, postupak revizije se ponovo ponavlja.