Analiza tipurilor și consecințelor defecțiunilor. Analiza FMEA: Exemplu și Aplicație

Pentru a face față celei de-a doua părți, vă recomand cu tărie să vă familiarizați mai întâi cu.

Analiza modului de defecțiune și efectului (FMEA)

Analiza modurilor și efectelor defecțiunii (FMEA) este un instrument de evaluare a riscului prin raționament inductiv care consideră riscul ca un produs al următoarelor componente:

• severitatea consecințelor potențialei defecțiuni (S)
• posibilitatea unei defecțiuni potențiale (O)
• probabilitatea de detectare a eșecului (D)

Procesul de evaluare a riscurilor constă în:

Atribuirea fiecăruia dintre componentele de risc de mai sus a unui nivel de risc adecvat (înalt, mediu sau scăzut); cu informații practice și teoretice detaliate despre principiile de proiectare și funcționare a unui dispozitiv de calificare, este posibil să se atribuie obiectiv niveluri de risc atât pentru posibilitatea unei defecțiuni, cât și pentru probabilitatea de a nu detecta o defecțiune. Posibilitatea apariției unei defecțiuni poate fi considerată ca un interval de timp între apariția aceleiași defecțiuni.

Atribuirea nivelurilor de risc probabilității de a nu detecta o defecțiune necesită cunoașterea modului în care se va manifesta o defecțiune a unei anumite funcții a instrumentului. De exemplu, o defecțiune a software-ului de sistem al instrumentului sugerează că spectrofotometrul nu poate fi operat. O astfel de defecțiune poate fi detectată cu ușurință și, prin urmare, i se poate atribui un nivel de risc scăzut. Dar eroarea în măsurarea densității optice nu poate fi detectată în timp util dacă calibrarea nu a fost efectuată, respectiv, eșecul funcției spectrofotometrului de a măsura densitatea optică ar trebui să i se atribuie un nivel ridicat de risc de nedetectare a acestuia. .

Atribuirea unui nivel de severitate a riscului este ceva mai subiectivă și depinde într-o oarecare măsură de cerințele laboratorului relevant. În acest caz, nivelul de severitate a riscului este considerat ca o combinație de:

Câteva criterii sugerate pentru atribuirea unui nivel de risc pentru toate componentele evaluării generale a riscului discutate mai sus sunt prezentate în Tabelul 2. Criteriile propuse sunt cele mai potrivite pentru utilizare într-un mediu reglementat de control al calității produselor. Alte aplicații de analiză de laborator pot necesita un set diferit de criterii de atribuire. De exemplu, impactul oricărui eșec asupra performanței unui laborator criminalistic poate afecta în cele din urmă rezultatul unui proces penal.

Masa 2: criteriile propuse pentru atribuirea nivelurilor de risc

Nivelul de risc	Calitate (Q)	Conformitate (C)	Afaceri (B)	Probabilitatea de apariție (P)	Probabilitatea de detectare (D)
	severitate
Înalt	Probabil să dăuneze consumatorului	Va duce la o rechemare a produsului	Timp de nefuncționare de peste o săptămână sau potențială pierdere majoră de venituri	De mai multe ori în trei luni	Puțin probabil să fie detectat în majoritatea cazurilor
Mijloc	Probabil că nu va dăuna consumatorului	Va avea ca rezultat o scrisoare de avertizare	Timp de nefuncționare de până la o săptămână sau potențială pierdere semnificativă a veniturilor	O dată la trei până la douăsprezece luni	Poate fi găsit în unele cazuri
Mic de statura	Nu va dăuna utilizatorului	Va duce la descoperirea unei neconformități în timpul auditului	Timp de oprire de până la o zi sau pierdere minoră de venit	O dată la unul până la trei ani	Probabil să fie descoperit

Preluat de la sursă

Calculul nivelului de risc total presupune:

1. Atribuirea unei valori numerice fiecărui nivel de severitate a riscului pentru fiecare categorie individuală de severitate, așa cum se arată în Tabelul 3
2. Însumarea valorilor numerice ale nivelurilor de severitate pentru fiecare categorie de risc va da un nivel de severitate cantitativ cumulat în intervalul de la 3 la 9
3. Nivelul de severitate cantitativ cumulat poate fi convertit în nivelul de severitate calitativ cumulat, așa cum se arată în Tabelul 4.

Tabelul 3: atribuirea unui nivel cantitativ de severitate			Tabelul 4: calculul severității cumulate
Nivel de calitate al severității	Nivel de severitate cantitativ		Nivelul de severitate cumulativ cantitativ	Nivelul de calitate cumulat al severității
Înalt	3		7-9	Înalt
Mijloc	2		5-6	Mijloc
Mic de statura	1		3-4	Mic de statura

1. Ca rezultat al înmulțirii nivelului de calitate cumulativ al Severității (S) cu nivelul posibilității de Apariție (O), obținem Clasa de Risc, așa cum se arată în tabelul 5.
2. Factorul de risc poate fi calculat apoi prin înmulțirea clasei de risc cu nedetectabil, așa cum se arată în tabelul 6.

Tabelul 5: calculul clasei de risc					Tabelul 6: calculul nivelului de risc
Nivel de severitate					nedetectabilitatea
Nivelul aspectului	Mic de statura	Mijloc	Înalt		Clasa de risc	Mic de statura	Mijloc	Înalt
Înalt	Mijloc	Înalt	Înalt		Înalt	Mijloc	Înalt	Înalt
Mijloc	Mic de statura	Mijloc	Înalt		Mijloc	Mic de statura	Mijloc	Înalt
Mic de statura	Mic de statura	Mic de statura	Mijloc		Mic de statura	Mic de statura	Mic de statura	Mijloc
Clasa de risc = Nivel de severitate * Nivel de apariție					Factor de risc = Clasa de risc * Nivel de nedetectabil

O caracteristică importantă a acestei abordări este că atunci când se calculează factorul de risc, acest calcul acordă o pondere suplimentară factorilor de apariție și detectabilitate. De exemplu, dacă o defecțiune este de severitate mare, dar este puțin probabil să apară și este ușor de detectat, atunci factorul de risc global va fi scăzut. În schimb, dacă severitatea potențială este scăzută, dar apariția eșecului este probabil să fie frecventă și să nu fie ușor de detectat, atunci factorul de risc cumulat va fi ridicat.

Astfel, severitatea, care este adesea dificil sau chiar imposibil de minimizat, nu va afecta risc total asociat cu o defecțiune funcțională specifică. În timp ce apariția și nedetectabilitatea, care sunt mai ușor de minimizat, au un impact mai mare asupra riscului general.

Discuţie

Procesul de evaluare a riscurilor constă din patru etape principale, după cum sunt enumerate mai jos:

1. Efectuarea unei evaluări în absența oricăror instrumente sau proceduri de atenuare
2. Stabilirea mijloacelor și procedurilor de minimizare a riscului evaluat pe baza rezultatelor evaluării
3. Efectuarea unei evaluări a riscurilor după implementarea măsurilor de atenuare pentru a determina eficacitatea acestora
4. Dacă este necesar, stabiliți instrumente și proceduri suplimentare de atenuare și reevaluați

Evaluarea riscului rezumată în Tabelul 7 și discutată mai jos este luată în considerare din perspectiva industriilor farmaceutice și conexe. În ciuda acestui fapt, procese similare pot fi aplicate oricărui alt sector al economiei, totuși, dacă se aplică alte priorități, atunci se pot obține concluzii diferite, dar nu mai puțin justificate.

Evaluare initiala

Se începe cu funcțiile de funcționare ale spectrofotometrului: acuratețea și precizia lungimii de undă și rezoluția spectrală a spectrofotometrului, care determină dacă acesta poate fi utilizat în testarea identității UV/Visible. Orice inexactități, precizia insuficientă a lungimii de undă a determinării sau rezoluția insuficientă a spectrofotometrului pot duce la rezultate eronate ale testului de identitate.

La rândul său, aceasta poate duce la eliberarea de produse cu autenticitate nesigură, până la primirea acestora de către consumatorul final. De asemenea, poate duce la rechemarea produselor și la costuri semnificative ulterioare sau la pierderi de venituri. Prin urmare, în fiecare categorie de severitate, aceste funcții vor prezenta un nivel ridicat de risc.

Tabelul 7: evaluarea riscului cu FMEA pentru spectrofotometru UV/V

Premimizarea

Minimizarea ulterioară

severitate

severitate

Funcții

Q

C

B

S

O

D

RF

Q

C

B

S

O

D

RF

Funcții de lucru

Precizia lungimii de undă

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

DIN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

Reproductibilitatea lungimii de undă

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

DIN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

Rezoluție spectrală

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

DIN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

lumină împrăștiată

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

DIN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

Stabilitate fotometrică

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

Zgomot fotometric

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

Planeitatea spectrală a liniei de bază

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

Precizie fotometrică

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

Funcții de calitate și integritate a datelor

Controale de acces

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

Semnături electronice

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

Controale pentru parole

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

Securitatea datelor

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

pista de audit

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

Marcaje temporale

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

ÎN

ÎN

ÎN

ÎN

H

H

H

H = Ridicat, M = Mediu, L = Scăzut
Q = Calitate, C = Conformitate, B = Afaceri, S = Severitate, O = Apariție, D = Nedetectabil, RF = Factorul de risc

Analizând în continuare, lumina împrăștiată afectează corectitudinea măsurătorilor densității optice. Instrumentele moderne pot lua în considerare și corecta calculele în consecință, dar acest lucru necesită ca această lumină împrăștiată să fie determinată și stocată în software-ul de operare al spectrofotometrului. Orice inexactitate în parametrii luminii parazite stocați va avea ca rezultat măsurători incorecte ale densității optice, cu aceleași consecințe pentru stabilitatea fotometrică, zgomot, acuratețe și planeitatea liniei de bază, așa cum este indicat în paragraful următor. Prin urmare, în fiecare categorie de severitate, aceste funcții vor prezenta un nivel ridicat de risc. Precizia și precizia lungimii de undă, rezoluției și luminii împrăștiate depind în mare măsură de proprietățile optice ale spectrofotometrului. Dispozitivele moderne de matrice de diode nu au părți mobile și, prin urmare, defecțiunile acestor funcții pot fi atribuite cu o probabilitate medie de apariție. Cu toate acestea, în absența unor verificări speciale, eșecul acestor funcții este puțin probabil să fie detectat, prin urmare, nedetectat i se atribuie un nivel ridicat de risc.

Stabilitatea fotometrică, zgomotul și acuratețea, precum și planeitatea liniei de bază afectează acuratețea măsurării densității optice. Dacă spectrofotometrul este utilizat pentru a efectua măsurători cantitative, atunci orice eroare în măsurarea densității optice poate duce la raportarea unor rezultate eronate. Dacă rezultatele raportate din aceste măsurători sunt utilizate pentru a elibera pe piață un lot de produs farmaceutic, poate avea ca rezultat utilizatorii finali să primească loturi de produs de proastă calitate.

Astfel de serii vor trebui rechemate, ceea ce la rândul său va implica costuri semnificative sau pierderi de venituri. Prin urmare, în fiecare categorie de severitate, aceste funcții vor prezenta un nivel ridicat de risc. În plus, aceste funcții depind de calitatea lămpii UV. Lămpile UV au o durată de viață standard de aproximativ 1500 de ore sau 9 săptămâni de utilizare continuă. În consecință, aceste date indică un risc ridicat de eșec. În plus, în absența oricăror măsuri de precauție, eșecul oricăreia dintre aceste funcții este puțin probabil să fie detectat, ceea ce implică un factor mare de nedetectabil.

Acum revenim la funcțiile de asigurare a calității și integritatea datelor, deoarece rezultatele testelor sunt utilizate pentru a lua decizii cu privire la adecvarea unui produs farmaceutic pentru utilizarea prevăzută. Orice compromis cu privire la corectitudinea sau integritatea înregistrărilor create ar putea avea ca rezultat lansarea pe piață a unui produs de o calitate nedeterminată, ceea ce ar putea dăuna utilizatorului final, iar produsul ar putea fi necesar să fie rechemat, ducând la pierderi mari pentru laborator/ companie. Prin urmare, în fiecare categorie de severitate, aceste funcții vor prezenta un nivel ridicat de risc. Cu toate acestea, odată ce configurația software-ului instrumentului necesară a fost configurată corect, este puțin probabil ca aceste funcții să eșueze. În plus, orice defecțiune poate fi detectată în timp util.

De exemplu:

• Acordarea accesului numai persoanelor autorizate la cele relevante program de lucru până în momentul deschiderii, acesta poate fi implementat prin solicitarea sistemului să introducă un nume de utilizator și o parolă. Dacă această funcție eșuează, sistemul nu va mai solicita numele de utilizator și respectiv parola, aceasta va fi detectată imediat. Prin urmare, riscul de a nu detecta această defecțiune va fi scăzut.
• Când este creat un fișier care trebuie certificat semnatura electronica, apoi se deschide o casetă de dialog care vă solicită să introduceți un nume de utilizator și respectiv o parolă, dacă apare o defecțiune a sistemului, această fereastră nu se va deschide și această eroare va fi detectată imediat.

minimizarea

Deși severitatea defecțiunii funcțiilor operaționale nu poate fi redusă la minimum, posibilitatea defecțiunii poate fi redusă semnificativ și probabilitatea de detectare a unei astfel de defecțiuni poate fi crescută. Înainte de a utiliza instrumentul pentru prima dată, se recomandă să calificați următoarele funcții:

• acuratețea și precizia lungimii de undă
• rezoluție spectrală
• lumină împrăștiată
• precizie fotometrică, stabilitate și zgomot
• planeitatea liniei de bază spectrale,

și apoi recalificați la intervale specificate, deoarece acest lucru va reduce semnificativ posibilitatea și probabilitatea de a nu detecta nicio defecțiune. Deoarece stabilitatea fotometrică, zgomotul și acuratețea și planeitatea liniei de bază depind de starea lămpii UV, iar lămpile standard cu deuteriu au o durată de viață de aproximativ 1500 de ore (9 săptămâni) de utilizare continuă, se recomandă ca procedura de operare să indice că lămpile ar trebui să fie oprite pentru perioada de inactivitate a spectrofotometrului, adică atunci când nu este utilizat. De asemenea, se recomandă efectuarea de întreținere preventivă (PM) la fiecare șase luni, inclusiv înlocuirea lămpii și recalificarea (RP).

Motivul perioadei de recalificare depinde de durata de viață a lămpii UV standard. Este de aproximativ 185 de săptămâni când este utilizat timp de 8 ore o dată pe săptămână, iar durata de viață corespunzătoare în săptămâni este prezentată în Tabelul 8. Astfel, dacă spectrofotometrul este utilizat patru până la cinci zile pe săptămână, lampa UV va dura aproximativ opt până la zece luni .

Tabelul 8: durata medie de viață a unei lămpi UV, în funcție de numărul mediu de zile de opt ore de funcționare a spectrofotometrului în timpul săptămânii

Numărul mediu de zile de utilizare pe săptămână	Durata medie de viață a lămpii (săptămâni)
7	26
6	31
5	37
4	46
3	62
2	92
1	185

Efectuarea întreținerii și recalificării preventive (PHE/QR) la fiecare șase luni va asigura funcționarea fără probleme a instrumentului. Dacă spectrofotometrul funcționează timp de șase până la șapte zile pe săptămână, durata de viață a lămpii este de așteptat să fie de aproximativ șase luni, astfel încât o rulare PHE/QS la fiecare trei luni este mai potrivită pentru a asigura un timp de funcționare adecvat. În schimb, dacă spectrofotometrul este utilizat o dată sau de două ori pe săptămână, atunci PHE/PC-ul va fi suficient pentru a funcționa la fiecare 12 luni.

În plus, din cauza duratei de viață relativ scurte a lămpii cu deuteriu, se recomandă verificarea următorilor parametri, de preferință în fiecare zi în care se utilizează spectrofotometrul, deoarece acest lucru va garanta în continuare funcționarea corectă a acestuia:

• luminozitatea lămpii
• curent întunecat
• calibrarea liniilor de emisie de deuteriu la lungimi de undă de 486 și 656,1 nm
• filtrul și viteza obturatorului
• zgomot fotometric
• planeitatea liniei de bază spectrale
• zgomot fotometric pe termen scurt

Instrumentele moderne conțin deja aceste teste în software-ul lor și pot fi efectuate selectând funcția corespunzătoare. Dacă oricare dintre teste eșuează, cu excepția testului de curent întunecat și a filtrului și a vitezei obturatorului, atunci lampa cu deuteriu trebuie înlocuită. Dacă testul curentului întuneric sau al filtrului și al vitezei porții eșuează, atunci spectrofotometrul nu ar trebui să fie operat și trebuie trimis în schimb pentru reparație și recalificare. Stabilirea acestor proceduri va minimiza atât riscul ca o funcție de lucru să eșueze, cât și riscul ca orice defecțiune să nu fie detectată.

Factorii de risc pentru calitatea datelor și funcțiile de integritate sunt deja scazuți, fără nicio atenuare. Prin urmare, este necesar doar să verificați funcționarea acestor funcții în timpul OQ și PQ pentru a confirma configurația corectă. După aceea, orice defecțiune poate fi detectată în timp util. Cu toate acestea, personalul trebuie să fie instruit sau instruit pentru a fi capabil să recunoască o defecțiune și să ia măsurile corespunzătoare.

Ieșire

Analiza modului și efectului defecțiunii (FMEA) este un instrument de evaluare a riscurilor ușor de utilizat, care poate fi aplicat cu ușurință pentru a evalua riscurile de defecțiune a echipamentelor de laborator care afectează calitatea, conformitatea și operațiunile de afaceri. Efectuarea unei astfel de evaluări a riscurilor va permite luarea unor decizii informate cu privire la implementarea controalelor și procedurilor adecvate pentru a gestiona economic riscurile asociate cu eșecul funcțiilor critice ale instrumentului.

Metodologia FMEA, exemple

FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) este o analiză a modurilor și efectelor defecțiunilor. Dezvoltată și publicată inițial de complexul militar-industrial din SUA (sub forma MIL-STD-1629), analiza modului de defecțiune este atât de populară astăzi, deoarece standardele FMEA specializate au fost dezvoltate și publicate în unele industrii.

Câteva exemple de astfel de standarde sunt:

• MIL-STD-1629. Dezvoltat în SUA și este strămoșul tuturor standardelor moderne FMEA.
• SAE-ARP-5580 este un MIL-STD-1629 modificat, completat de o bibliotecă cu unele elemente pentru industria auto. Folosit în multe industrii.
• SAE J1739 este un standard FMEA care descrie modul de defecțiune potențial și analiza efectelor în proiectare (DFMEA) și analiza modului de defecțiune potențial și a efectelor în procesele de fabricație și asamblare, PFMEA). Standardul ajută la identificarea și reducerea riscului prin furnizarea de condiții relevante, cerințe, diagrame de evaluare și fișe de lucru. Ca standard, acest document conține cerințe și linii directoare pentru a ghida utilizatorul prin implementarea FMEA.
• AIAG FMEA-3 este un standard specializat utilizat în industria auto.
• Standardele interne FMEA ale marilor producători de automobile.
• Dezvoltate istoric în multe companii și industrii, proceduri similare modurilor de defecțiune și analiza efectelor. Poate că astăzi acestea sunt „standardele” FMEA cu cea mai largă acoperire.

Toate standardele de analiză a modului de defecțiune și a efectelor (dacă sunt publicate sau dezvoltate istoric) sunt în general foarte asemănătoare între ele. Următoarea descriere generală oferă ideea generala despre FMEA ca metodologie. Nu este în mod intenționat prea profund și acoperă majoritatea abordărilor actuale ale FMEA.

În primul rând, limitele sistemului analizat trebuie clar definite. Sistemul poate fi un dispozitiv tehnic, un proces sau orice altceva care este supus analizei FME.

În continuare, sunt identificate tipurile de posibile defecțiuni, consecințele acestora și posibilele cauze. În funcție de dimensiunea, natura și complexitatea sistemului, determinarea posibilelor moduri de defecțiune poate fi efectuată pentru întregul sistem ca întreg sau pentru fiecare dintre subsistemele acestuia în mod individual. În acest din urmă caz, consecințele defecțiunilor la nivelul subsistemului se vor manifesta ca moduri de defecțiune la nivelul de mai sus. Identificarea modurilor de defecțiune și a consecințelor ar trebui să fie efectuată de jos în sus, până când nivel superior sisteme. Pentru a caracteriza tipurile și consecințele defecțiunilor definite la nivelul superior al sistemului, sunt utilizați parametri precum intensitatea, criticitatea defecțiunilor, probabilitatea de apariție etc. Acești parametri pot fi fie calculați „de jos în sus” de la nivelurile inferioare ale sistemului, fie setați în mod explicit la nivelul său superior. Acești parametri pot fi atât cantitativi, cât și calitativi. Ca urmare, pentru fiecare element al sistemului de nivel superior, se calculează propria măsură unică, calculată din acești parametri conform algoritmului corespunzător. În cele mai multe cazuri, această măsură este denumită „raportul de prioritate a riscurilor”, „criticitatea”, „nivelul de risc” sau similar. Modalitățile în care este utilizată o astfel de măsură și modul în care este calculată pot fi unice în fiecare caz și reprezintă un bun punct de plecare pentru varietatea de abordări moderne pentru efectuarea analizei modului de defecțiune și a efectelor (FMEA).

Un exemplu de aplicare a FMEA în complexul militar-industrial

Scopul parametrului „Criticitate” este de a demonstra că cerințele de siguranță ale sistemului sunt pe deplin îndeplinite (în cel mai simplu caz, aceasta înseamnă că toți indicatorii de criticitate sunt sub un nivel predeterminat.

Acronimul FMECA înseamnă Failure Mode, Effects and Criticality Analysis.

Principalii indicatori utilizați pentru a calcula valoarea severității sunt:

• rata de eșec (determinată prin calcularea timpului dintre defecțiuni - MTBF),
• probabilitatea de eșec (ca procent din indicatorul ratei de eșec),
• timpul de lucru.

Astfel, este evident că parametrul de criticitate are o valoare reală exactă pentru fiecare sistem specific (sau componenta acestuia).

Există o gamă destul de largă de cataloage (biblioteci) disponibile care conțin probabilități de eșec tipuri diferite pentru diverse componente electronice:

• FMD97
• MIL-HDBK-338B
• NPRD3

Descriptorul bibliotecii pentru o anumită componentă, în general, arată astfel:

Întrucât pentru calcularea parametrului de criticitate a defecțiunii este necesară cunoașterea valorilor indicelui ratei de eșec, în complexul militar-industrial, înainte de aplicarea metodologiei FME[C]A, se efectuează calculul MTBF, rezultatele de care sunt folosite de FME[C]A. Pentru elementele de sistem al căror indice de criticitate a defecțiunii depășește toleranțele stabilite de cerințele de siguranță, trebuie efectuată și o analiză a arborelui defecțiuni (FTA, Fault Tree Analysis) corespunzătoare. În cele mai multe cazuri, analiza modurilor de defecțiune, efectelor și criticității (FMEA) pentru nevoile industriei de apărare este efectuată de o singură persoană (fie un expert în proiectarea circuitelor electronice, fie un specialist în controlul calității) sau un grup foarte mic de astfel de experți.

FMEA în industria auto

Pentru fiecare Număr prioritar de risc (RPN) al unei defecțiuni care depășește un nivel predeterminat (adesea 60 sau 125), sunt identificate și implementate acțiuni corective. De regulă, responsabil pentru implementarea unor astfel de măsuri, se stabilește momentul implementării lor și modalitatea de demonstrare ulterioară a eficacității acțiunilor corective întreprinse. După implementarea măsurilor corective se reevaluează valoarea Factorului de Prioritate Risc de Eșec și se compară cu valoarea limită stabilită.

Principalii indicatori utilizați pentru calcularea valorii ratei de prioritate a riscurilor sunt:

• probabilitatea de eșec
• criticitate,
• probabilitatea de detectare a defecțiunilor.

În cele mai multe cazuri, raportul de prioritate a riscului este derivat pe baza valorilor celor trei indicatori de mai sus (ale căror valori adimensionale variază de la 1 la 10), adică este o valoare calculată care variază în limite similare. Cu toate acestea, în cazurile în care există valori exacte reale (retrospective) ale ratei de eșec pentru un anumit sistem, limitele pentru găsirea coeficientului de prioritate a riscului pot fi extinse de mai multe ori, de exemplu:

În cele mai multe cazuri, analiza FMEA în industria auto este efectuată intern. grup de lucru reprezentanți ai diferitelor departamente (C&D, producție, service, control al calității).

Caracteristicile metodelor de analiză FMEA, FMECA și FMEDA

Metodele de analiză a fiabilității FMEA (Failure Modes and Effects Analysis), FMECA (Failure Modes, Effects and Criticality Analysis) și FMEDA (Failure Modes, Effects and Diagnosability Analysis), deși au multe în comun, conțin câteva diferențe notabile.

Întrucât FMEA este o metodologie care vă permite să determinați scenarii (metode) în care un produs (echipament), un dispozitiv de protecție în caz de urgență (ESD), un proces tehnologic sau un sistem poate eșua (a se vedea IEC 60812 „Tehnici de analiză pentru fiabilitatea sistemului - Procedură pentru modul de defecțiune și analiza efectelor (FMEA)"),

FMECA, pe lângă FMEA, ierarhizează modurile de defecțiune identificate în ordinea importanței lor (criticitatea) prin calcularea unuia dintre cei doi indicatori - numărul priorității riscului (Numărul priorității riscului) sau criticitatea eșecului,

iar scopul FMEDA este de a calcula rata de eșec (rata de eșec) a sistemului final, care poate fi considerat un dispozitiv sau un grup de dispozitive care îndeplinește o funcție mai complexă. Metodologie de analiză a speciilor, consecințe și diagnosticabilitate Eșecuri FMEDA a fost dezvoltat mai întâi pentru analiza dispozitivelor electronice și, ulterior, extins la sisteme mecanice și electromecanice.

Concepte și abordări generale ale FMEA, FMECA și FMEDA

FMEA, FMECA și FMEDA împărtășesc aceleași concepte de bază despre componente, dispozitive și aranjarea acestora (interacțiuni). Funcția instrumentată de siguranță (SIF) constă dintr-un număr de dispozitive care trebuie să asigure efectuarea operațiunii necesare pentru a proteja mașina, echipamentul sau proces tehnologic din consecințele pericolului, eșecului. Exemple de dispozitive SIS sunt un convertor, un izolator, un grup de contacte etc.

Fiecare dispozitiv este alcătuit din componente. De exemplu, un traductor poate consta din componente precum garnituri, șuruburi, diafragmă, circuit electronic etc.

Un ansamblu de dispozitive poate fi considerat ca un dispozitiv combinat care implementează funcția SIS. De exemplu, un actuator-poziționator-valvă este un ansamblu de dispozitive care împreună pot fi considerate ca elementul de siguranță suprem al unui ESD. Componentele, dispozitivele și ansamblurile pot face parte dintr-un sistem final în scopul evaluării FMEA, FMECA sau FMEDA.

Metodologia de bază care stă la baza FMEA, FMECA și FMEDA poate fi aplicată înainte sau în timpul proiectării, fabricării sau instalării finale a sistemului final. Metodologia de bază ia în considerare și analizează modurile de defecțiune ale fiecărei componente care face parte din fiecare dispozitiv pentru a estima șansa de defecțiune a tuturor componentelor.

În cazurile în care analiza FME este efectuată pentru un ansamblu, pe lângă identificarea modurilor de defecțiune și a consecințelor, ar trebui dezvoltată o diagramă bloc de fiabilitate (diagrama) a acestui ansamblu pentru a evalua interacțiunea dispozitivelor între ele (a se vedea IEC 61078:2006 „Analiză tehnici de fiabilitate - Diagrama bloc de fiabilitate și metode booleene").

Date de intrare, rezultate și evaluarea rezultatelor implementării FMEA, FMECA, FMEDA prezentată schematic în imagine (dreapta). Măriți imaginea.

Abordarea generală definește următorii pași principali ai analizei FME:

• definirea sistemului final și a structurii acestuia;
• identificarea posibilelor scenarii pentru efectuarea analizei;
• evaluarea situațiilor posibile de combinații de scenarii;
• efectuarea analizei FME;
• evaluarea rezultatelor analizei FME (inclusiv FMECA, FMEDA).

Aplicarea metodologiei FMECA la rezultatele analizei modului de defectare și a efectelor (FMEA) face posibilă evaluarea riscurilor asociate cu defecțiunile, iar metodele FMEDA - capacitatea de a evalua fiabilitatea.

Pentru fiecare dispozitiv simplu este elaborat un tabel FME, care este apoi aplicat fiecărui scenariu de analiză specific. Structura tabelului FME poate varia pentru FMEA, FMECA sau FMEDA și, de asemenea, în funcție de natura sistemului final analizat.

Rezultatul analizei modurilor de defecțiune și efectelor este un raport care conține toate tabelele FME verificate (dacă este necesar, ajustate de către grupul de experți) și concluziile / judecățile / deciziile privind sistemul final. Dacă sistemul țintă este modificat după efectuarea unei analize FME, procedura FMEA trebuie repetată.

Diferențe în evaluări și rezultate ale analizei FME, FMEC și FMED

Deși pașii de bază în efectuarea unei analize FME sunt în general aceiași pentru FMEA, FMECA și FMEDA, evaluarea și rezultatele diferă.

Rezultatele analizei FMECA includ rezultatele FMEA, precum și clasamentul tuturor modurilor și efectelor de defecțiune. Acest clasament este utilizat pentru a identifica componentele (sau dispozitivele) cu un grad mai mare de impact asupra fiabilității sistemului final (țintă), caracterizat prin indicatori de siguranță precum probabilitatea medie de defecțiune la cerere (PFDavg), frecvența medie a defecțiunilor periculoase ( PFHavg.), timpul mediu între defecțiuni (MTTF) sau timpul mediu până la defecțiuni periculoase (MTTFd).

Rezultatele FMECA pot fi folosite pentru evaluare calitativă sau cantitativă, iar în ambele cazuri trebuie prezentate cu o matrice de criticitate a sistemului final care să arate în formă grafică care componente (sau dispozitive) au un impact mai mare/mai mic asupra fiabilității finalei (țintei) sistem.

Rezultatele FMEDA includ rezultatele FMEA și datele finale de fiabilitate a sistemului. Acestea pot fi utilizate pentru a verifica dacă un sistem îndeplinește un SIL țintă, pentru a certifica un SIL sau ca bază pentru calcularea SIL țintă al unui dispozitiv SIS.

FMEDA oferă evaluări cantitative ale indicatorilor de fiabilitate, cum ar fi:

• Safe detected failure rate (rata de eșecuri sigure diagnosticate / detectate) - frecvența (rata) defecțiunilor sistemului final, transferând starea sa de funcționare de la normal la sigur. Sistemul sau operatorul ESD este notificat, instalația sau echipamentul țintă este protejată;
• Rata de eșec sigură nedetectată (rata defecțiunilor sigure nediagnosticate / nedetectate) - frecvența (rata) defecțiunilor sistemului final, transferând starea de funcționare a acestuia de la normal la sigur. Sistemul sau operatorul ESD nu este notificat, instalația sau echipamentul țintă este protejată;
• Rata (rata) de defecțiuni detectate periculoase ale sistemului final, la care acesta va rămâne într-o stare normală atunci când va apărea nevoie, dar sistemul sau operatorul ESD este anunțat pentru a corecta problema sau pentru a efectua întreținere. Instalația sau echipamentul țintă nu este protejată, dar problema este identificată și există șansa de a corecta problema înainte să apară nevoia;
• Rata de defecțiuni nedetectate periculoase - Rata (rata) defecțiunilor unui sistem final la care acesta va rămâne într-o stare normală atunci când este nevoie, dar sistemul sau operatorul ESD nu este notificat. Instalația sau echipamentul țintă nu este protejată, problema este ascunsă, iar singura modalitate de a identifica și corecta problema este efectuarea unui test de control (verificare). Dacă este necesar, evaluarea FMEDA poate dezvălui cât de multe dintre defecțiunile periculoase nediagnosticate pot fi identificate folosind un test de control. Cu alte cuvinte, scorul FMEDA ajută la asigurarea faptului că măsurile de eficiență a testului de testare (Et) sau de acoperire a testului de control (PTC) sunt luate atunci când se efectuează testarea (validarea) a sistemului final;
• Rata de eșec a anunțului (rata de avertizare a eșecului) - frecvența (rata) defecțiunilor sistemului final, care nu va afecta performanța de siguranță atunci când starea sa de funcționare este transferată dintr-o stare normală într-o stare sigură;
• Rata de eșec fără efect - Rata (rata) oricăror alte defecțiuni care nu vor face ca starea de funcționare a sistemului final să treacă de la normal la sigur sau periculoasă.

KConsult C.I.S. oferă servicii profesionale ale inginerilor practicanți europeni atestați pentru a efectua analize FMEA, FMECA, FMEDA, precum și pentru implementarea metodologiei FMEA în activitățile zilnice ale întreprinderilor industriale.

Analiza F MEA este astăzi recunoscută ca una dintre cele mai multe instrumente eficiente pentru a îmbunătăți calitatea și fiabilitatea obiectelor în curs de dezvoltare. Acesta vizează în primul rând prevenirea apariției unor posibile defecte, precum și reducerea cantității de daune și a probabilității apariției acestora.

Analiza tipurilor și a consecințelor Eșecuri FMEA pentru a reduce riscurile, este utilizat cu succes în întreaga lume la întreprinderi din diverse industrii. Aceasta este o metodă universală aplicabilă nu numai pentru fiecare unitate de producție, ci și pentru aproape orice activitate sau procese individuale. Oriunde există un risc de defecte sau defecțiuni, analiza FMEA vă permite să evaluați potențiala amenințare și să alegeți cea mai potrivită opțiune.

Terminologia FMEA

Conceptele de bază pe care se bazează conceptul de analiză sunt definițiile defectului și eșecului. Având un rezultat general în formă consecințe negative ele sunt, totuși, semnificativ diferite. Astfel, un defect este un rezultat negativ al utilizării anticipate a unui obiect, în timp ce o defecțiune este o operațiune neplanificată sau anormală în timpul producției sau al funcționării. În plus, există și termenul de neconformitate, care înseamnă nerespectarea condițiilor sau cerințelor planificate.

Rezultate negative, a căror probabilitate analizează Metoda FMEA, se acordă note, care pot fi împărțite condiționat în cantitativ și expert. Estimările cantitative includ probabilitatea de apariție, probabilitatea de a detecta un defect, măsurată ca procent. Evaluări ale experților sunt stabilite în puncte pentru probabilitatea de apariție și de detectare a unui defect, precum și pentru semnificația acestuia.

Indicatorii finali ai analizei sunt riscul complex al defectului, precum și numărul de prioritate al riscului, care sunt evaluare generală semnificația defectului sau a defecțiunii.

Etapele analizei

Scurt Metoda de analiză FMEA constă din următorii pași:

• 1. Formarea echipei
• 2. Alegerea obiectului de analiză. Definirea limitelor fiecărei părți a unui obiect compozit
• 3. Determinarea aplicaţiilor analizei
• 4. Selectarea tipurilor de neconformități considerate în funcție de limite de timp, tip de consumatori, condiții geografice etc.
• 5. Aprobarea formei în care vor fi furnizate rezultatele analizei.
• 6. Desemnarea elementelor obiectului în care pot apărea defecțiuni sau defecte.
• 7. Alcătuiește o listă cu cele mai semnificative defecte posibile pentru fiecare articol
• 8. Determinarea consecințelor posibile pentru fiecare dintre defecte
• 9. Evaluarea probabilității de apariție, precum și a gravității consecințelor pentru toate defectele
• 10. Calculul numărului de risc prioritar pentru fiecare defect.
• 11. Clasificarea potențialelor defecțiuni/defecte după semnificație
• 12. Dezvoltarea de măsuri de reducere a probabilității de apariție sau severitate a consecințelor, prin modificarea procesului de proiectare sau de producție
• 13. Recalcularea notelor

Dacă este necesar, punctele 9-13 se repetă până când se obține un număr de prioritate de risc acceptabil pentru fiecare dintre defectele semnificative.

Tipuri de analiză

În funcţie de stadiul de dezvoltare a produsului şi de obiectul analizei Metoda FMEA este împărțit în următoarele tipuri:

• SFMEA sau analiza interacțiunii dintre elementele individuale ale întregului sistem
• Analiza DFMEA - un eveniment pentru a preveni lansarea în producție a unui design neterminat
• Analiza PFMEA vă permite să elaborați și să aduceți procesele într-o stare aplicabilă

Scopul analizei FMEA

Folosind Metoda de analiză FMEAîntr-o întreprindere de producție, puteți obține următoarele rezultate:

• reducerea costului de producție, precum și îmbunătățirea calității acestuia prin optimizarea procesului de producție;
• reducerea costurilor post-vânzare pentru reparații și întreținere;
• reducerea timpului de pregătire a producției;
• reducerea numărului de îmbunătățiri ale produsului după începerea producției;
• creșterea satisfacției consumatorilor și, ca urmare, o creștere a reputației producătorului.

Particularitatea este că analiza moduri de defecțiune și efecte FMEAîn Pe termen scurt poate să nu ofere beneficii financiare tangibile sau chiar să fie costisitoare. Cu toate acestea, în planificarea strategică, ea joacă un rol decisiv, întrucât, realizată doar în etapa de pre-producție, va aduce ulterior beneficii economice pe toată durata ciclu de viață produs. În plus, costurile consecințelor negative ale defectelor pot fi adesea mai mari decât costul final al produsului. Un exemplu este industria aviației, unde sute de vieți umane depind de fiabilitatea fiecărui detaliu.

Cu o lege exponențială de distribuție a timpului de recuperare și a timpului între defecțiuni, aparatul matematic al proceselor aleatoare Markov este utilizat pentru a calcula indicatorii de fiabilitate ai sistemelor cu recuperare. În acest caz, funcționarea sistemelor este descrisă de procesul de schimbare a stărilor. Sistemul este reprezentat ca un grafic numit grafic de tranziție de la stare la stare.

Proces aleatoriu în orice sistem fizic S , se numește Markovian, dacă are următoarea proprietate : pentru orice moment t 0 probabilitatea stării sistemului în viitor (t > t 0 ) depinde doar de starea actuală

(t = t 0 ) și nu depinde de când și cum a ajuns sistemul în această stare (cu alte cuvinte: cu un prezent fix, viitorul nu depinde de preistoria procesului - trecutul).

t< t 0

t > t 0

Pentru un proces Markov, „viitorul” depinde de „trecut” doar prin „prezent”, adică cursul viitor al procesului depinde doar de acele evenimente trecute care au afectat starea procesului în momentul prezent.

Procesul Markov, ca proces fără efecte secundare, nu înseamnă independență completă față de trecut, deoarece se manifestă în prezent.

La utilizarea metodei, în cazul general, pentru sistem S , este necesar să aibă model matematic ca un set de stări ale sistemului S 1 , S 2 , … , S n , în care poate fi în timpul defecțiunilor și refacerii elementelor.

La compilarea modelului au fost introduse următoarele ipoteze:

Elementele defectuoase ale sistemului (sau obiectul însuși) sunt imediat restaurate (începutul restaurării coincide cu momentul defecțiunii);

Nu există restricții privind numărul de restaurări;

Dacă toate fluxurile de evenimente care transferă sistemul (obiectul) de la o stare la alta sunt Poisson (cel mai simplu), atunci procesul de tranziție aleatorie va fi un proces Markov cu timp continuu și stări discrete. S 1 , S 2 , … , S n .

Reguli de bază pentru compilarea unui model:

1. Modelul matematic este reprezentat ca un grafic de stare, în care

a) cercuri (vârfurile graficuluiS 1 , S 2 , … , S n ) – stări posibile ale sistemului S , care rezultă din defecțiuni ale elementelor;

b) săgeți– directii posibile de trecere dintr-o stare S i altcuiva S j .

Săgețile de deasupra/dedesubtul indică intensitățile de tranziție.

Exemple de grafice:

S0 - conditii de lucru;

S1 – starea de defecțiune.

„Bucla” denotă întârzieri într-o anumită stare S0 și S1 relevante:

Stare bună continuă;

Starea de eșec continuă.

Graficul stărilor reflectă un număr finit (discret) de stări posibile ale sistemului S 1 , S 2 , … , S n . Fiecare dintre vârfurile graficului corespunde uneia dintre stări.

2. Pentru a descrie procesul aleatoriu de tranziție a stărilor (eșec/recuperare), sunt utilizate probabilitățile de stare

P1(t), P2(t), … , P i (t), … , Pn(t) ,

Unde P i (t) este probabilitatea de a găsi sistemul în acest moment tîn i-a stare.

Evident, pentru orice t

(condiția de normalizare, deoarece alte stări, cu excepția S 1 , S 2 , … , S n Nu).

3. Conform graficului stărilor, se întocmește un sistem de ecuații diferențiale obișnuite de ordinul întâi (ecuații Kolmogorov-Chapman).

Să luăm în considerare un element de instalare sau o instalație în sine fără redundanță, care poate fi în două stări: S 0 - fără probleme (funcționabil),S 1 - starea de defecţiune (restaurare).

Să determinăm probabilitățile corespunzătoare stărilor elementului R 0 (t): P 1 (t) într-un moment arbitrar tîn condiţii iniţiale diferite. Vom rezolva această problemă cu condiția, așa cum sa menționat deja, că fluxul de eșecuri este cel mai simplu λ = constși restaurări μ = const, legea distribuției timpului între defecțiuni și timpul de recuperare este exponențială.

Pentru orice moment de timp, suma probabilităților P 0 (t) + P 1 (t) = 1 este probabilitatea unui anumit eveniment. Să fixăm momentul de timp t și să găsim probabilitatea P (t + ∆ t) că în momentul de timp t + ∆ t articolul este în curs. Acest eveniment este posibil atunci când sunt îndeplinite două condiții.

La momentul t elementul era în stare S 0 si pentru timp t nu a fost nici un eșec. Probabilitatea operației elementului este determinată de regula înmulțirii probabilităților evenimentelor independente. Probabilitatea ca în acest moment t articolul a fost si starea S 0 , este egal cu P 0 (t). Probabilitatea ca în timp t nu a refuzat e -λ∆ t . Până la un ordin superior al micimii, putem scrie

Prin urmare, probabilitatea acestei ipoteze este egală cu produsul P 0 (t) (1- λ ∆ t).

2. La un moment dat t elementul este în stare S 1 (în stare de refacere), în timp ∆ t restaurarea s-a încheiat și elementul a intrat în stare S 0 . Această probabilitate este determinată și de regula înmulțirii probabilităților evenimentelor independente. Probabilitatea ca la momentul respectiv t elementul era în stat S 1 , este egal cu R 1 (t). Probabilitatea ca recuperarea să se fi încheiat este determinată prin probabilitatea evenimentului opus, i.e.

1 - e -μ∆ t = μ· ∆ t

Prin urmare, probabilitatea celei de-a doua ipoteze este P 1 (t) ·μ· ∆ t/

Probabilitatea stării de funcționare a sistemului la un moment dat (t + ∆ t) este determinată de probabilitatea sumei evenimentelor independente incompatibile atunci când ambele ipoteze sunt îndeplinite:

P 0 (t+∆ t)= P 0 (t) (1- λ ∆ t)+ P 1 (t) ·μ ∆ t

Împărțirea expresiei rezultate la ∆ t si luand limita la ∆ t → 0 , obținem ecuația pentru prima stare

dP 0 (t)/ dt=- λP 0 (t)+ µP 1 (t)

Efectuând raționament similar pentru a doua stare a elementului - starea de defecțiune (restaurare), putem obține a doua ecuație de stare

dP 1 (t)/ dt=- µP 1 (t)+λ P 0 (t)

Astfel, pentru a descrie probabilitățile stării elementului, s-a obținut un sistem de două ecuații diferențiale, al cărui grafic de stare este prezentat în Fig.

d P 0 (t)/ dt = - λ P 0 (t)+ µP 1 (t)

dP 1 (t)/ dt = λ P 0 (t) - µP 1 (t)

Dacă există un grafic de stare direcționată, atunci sistemul de ecuații diferențiale pentru probabilitățile de stare R LA (k = 0, 1, 2,…) poate fi scris imediat folosind următoarea regulă: în partea stângă a fiecărei ecuații este derivatadP LA (t)/ dt, iar în cea din dreapta sunt atâtea componente câte muchii sunt conectate direct cu starea dată; dacă muchia se termină în această stare, atunci componenta are semnul plus, dacă începe de la stare dată, atunci componenta are semnul minus. Fiecare componentă este egală cu produsul intensității fluxului de evenimente care transferă un element sau sistem de-a lungul unei muchii date către o altă stare, cu probabilitatea stării din care începe muchia.

Sistemul de ecuații diferențiale poate fi utilizat pentru a determina PBR-ul sistemelor electrice, funcția și factorul de disponibilitate, probabilitatea de a fi în reparație (restaurare) a mai multor elemente ale sistemului, timpul mediu în care sistemul este în orice stare, defecțiunea. rata sistemului, ținând cont de condițiile inițiale (stările elementelor).

În condiții inițiale R 0 (0)=1; R 1 (0)=0 și (P 0 +P 1 =1), soluția sistemului de ecuații care descrie starea unui element are forma

P 0 (t) = μ / (λ+ μ )+ λ/(λ+ μ )* e^ -(λ+ μ ) t

Probabilitatea stării de eșec P 1 (t)=1- P 0 (t)= λ/(λ+ μ )- λ/ (λ+ μ )* e^ -(λ+ μ ) t

Dacă în momentul inițial de timp elementul se afla în starea de defecțiune (restaurare), i.e. R 0 (0)=0, P 1 (0)=1 , apoi

P 0 (t) = μ/ (λ +μ)+ μ/(λ +μ)*e^ -(λ +μ)t

P 1 (t) = λ /(λ +μ)- μ/ (λ +μ)*e^ -(λ +μ)t

De obicei, în calculele indicatorilor de fiabilitate pentru intervale de timp suficient de lungi (t ≥ (7-8) t în ) fără o eroare mare, probabilitățile stărilor pot fi determinate de probabilitățile medii stabilite -

R 0 (∞) = K G = P 0 Și

R 1 (∞) = LA P =P 1 .

Pentru starea de echilibru (t→∞) P i (t) = P i = const este alcătuit un sistem de ecuații algebrice cu laturile stângi zero, deoarece în acest caz dP i (t)/dt = 0. Atunci sistemul de ecuații algebrice are forma:

pentru că Kg există probabilitatea ca sistemul să fie operațional în acest moment t la t , apoi din sistemul de ecuații rezultat se determină P 0 = kg., adică probabilitatea funcționării elementului este egală cu factorul de disponibilitate staționară, iar probabilitatea de defecțiune este egală cu factorul de oprire forțată:

limP 0 (t) = Kg =μ /(λ+ μ ) = T/(T+ t în )

limP 1 (t) = Кп = λ /(λ+μ ) = t în /(T+ t în )

adică s-a obținut același rezultat ca și în analiza stărilor limită folosind ecuații diferențiale.

Metoda ecuațiilor diferențiale poate fi utilizată pentru calcularea indicatorilor de fiabilitate și a obiectelor (sisteme) nerecuperabile.

În acest caz, stările inoperabile ale sistemului sunt „absorbante” și intensitățile μ ieșirile din aceste state sunt excluse.

Pentru un obiect nerestaurabil, graficul de stare arată astfel:

Sistem de ecuații diferențiale:

În condiții inițiale: P 0 (0) = 1; P 1 (0) = 0 , folosind transformata Laplace a probabilității de a fi într-o stare de lucru, adică FBG la timpul de funcționare t va fi .

AGENȚIA FEDERALĂ DE REGLEMENTARE TEHNICĂ ȘI METROLOGIE

NAŢIONAL

STANDARD

RUSĂ

FEDERAŢIE

GOSTR

51901.12-

(IEC 60812:2006)

Managementul riscului

METODA DE ANALIZĂ A TIPURILOR ŞI CONSECINŢELOR

REFUZ

Tehnici de analiză a fiabilității sistemului - Procedura pentru modul de defecțiune și efecte

Ediție oficială

С|Ш№Ц1ЧИ1+П|Ш

GOST R 51901.12-2007

cuvânt înainte

Obiectivele și principiile standardizării e Federația Rusă instalat lege federala din 27 decembrie 2002 Nr. 184-FZ „Cu privire la reglementarea tehnică” și regulile de aplicare a standardelor naționale ale Federației Ruse - GOST R 1.0-2004 „Standardizarea în Federația Rusă. Dispoziții de bază»

Despre standard

1 PREGĂTIT DE DESCHIS societate pe actiuni„Centrul de cercetare pentru controlul și diagnosticarea sistemelor tehnice” (OJSC „NITs KD”) și Comitetul tehnic pentru standardizare TC 10 „Tehnologii avansate de producție, management și evaluare a riscurilor” pe baza propriei traduceri autentice a standardului specificat la paragraful 4

2 INTRODUS de Departamentul Dezvoltare. suport informațional și acreditare a Agenției Federale pentru Reglementare Tehnică și Metrologie

3 APROBAT SI INTRODUS PRIN Ordinul nr. 572-st din 27 decembrie 2007 al Agentiei Federale pentru Reglementare Tehnica si Metrologie

4 Acest standard se modifică în raport cu standardul internaţional IEC 60812:2006 „Metode de analiză a fiabilităţii sistemelor. Metoda analizei modului de defecțiune și a efectelor (FMEA) (IEC 60812:2006 „Tehnici de analiză pentru fiabilitatea sistemului - Procedură pentru analiza modului de defecțiune și a efectelor (FMEA)”) prin introducerea abaterilor tehnice, a căror explicație este dată în introducerea acestui standard .

Denumirea acestui standard a fost schimbată față de numele specificat standard international pentru a-l aduce în conformitate cu GOST R 1.5-2004 (subsecțiunea 3.5)

5 INTRODUS PENTRU PRIMA Oara

Informațiile despre modificările aduse acestui standard sunt publicate în indexul de informații publicat anual „Standarde naționale”. și textul modificărilor și amendamentelor - în indicii de informații publicate lunar „Standarde naționale”. În cazul revizuirii (înlocuirii) sau anulării acestui standard, un anunț corespunzător va fi publicat în indexul de informații publicat lunar „Standarde naționale”. Sunt de asemenea plasate informații relevante, notificări și texte Sistem informatic utilizare generală - pe site-ul oficial al Agenției Federale pentru Reglementare Tehnică și Metrologie pe Internet

© Standartinform, 2008

Acest standard nu poate fi reprodus integral sau parțial, replicat și distribuit ca publicație oficială fără permisiunea Agenției Federale pentru Reglementare Tehnică și Metrologie.

GOST R 51901.12-2007

1 Domeniul de aplicare ................................................ ...............1

3 Termeni și definiții.............................................................. .2

4 Fundamente..................................................2

5 Moduri de defecțiune și analiza efectelor ............................................. .............. 5

6 Alte studii..................................................20

7 Aplicații.................................................. ... 21

Anexa A (informativă) Scurta descriere Proceduri FMEA și FMECA.......................25

Anexa B (informativă) Exemple de studiu ..........................................28

Anexa C (informativă) Lista abrevierilor pentru limba engleza utilizat în standard. 35 Bibliografie.................................................. 35

GOST R 51901.12-2007

Introducere

Spre deosebire de standardul internațional aplicabil, acest standard include referințe la IEC 60050*191:1990 „International Electrotechnical Vocabulary. Capitolul 191. Fiabilitatea și calitatea serviciilor”, care este nepotrivit să fie inclus în standardul național din cauza lipsei unui standard național armonizat acceptat. În conformitate cu aceasta, a fost modificat conținutul secțiunii 3. În plus, standardul include un apendice C suplimentar care conține o listă a abrevierilor utilizate în limba engleză. Referințele la standardele naționale și anexa C suplimentară sunt scrise cu caractere cursive.

GOST R 51901.12-2007 (IEC 60812:2006)

STANDARDUL NAȚIONAL AL ​​FEDERATIEI RUSE

Managementul riscului

METODA DE ANALIZĂ A TIPURILOR ŞI EFECTELOR DE DEFECTE

managementul riscurilor. Procedura pentru modul de eșec și analiștii de efecte

Data introducerii - 2008-09-01

1 domeniu de utilizare

Acest standard internațional specifică metode pentru analiza modului de defecțiune și a efectelor (FMEA). tipurile, consecințele și criticitatea defecțiunilor (Failure Mode. Effects and Criticality Analysis - FMECA) și oferă recomandări privind aplicarea acestora pentru atingerea obiectivelor prin:

Efectuarea etapelor necesare de analiză;

Identificarea termenilor relevanți, ipotezelor, indicatorilor de criticitate, modurilor de eșec:

Definițiile principalelor principii de analiză:

Folosind exemplele necesare harti tehnologice sau alte forme tabulare.

Toate sunt date în acest standard Cerințe generale FMEA se aplică și FMECA. deoarece

acesta din urmă este o extensie a FMEA.

2 Referințe normative

8 din prezentul standard utilizează referințe normative la următoarele standarde:

GOST R 51901.3-2007 (IEC 60300-2:2004) Managementul riscurilor. Ghid de management al fiabilității (IEC 60300-2:2004 Reliability Management - Reliability Management Guide. MOD)

GOST R 51901.5-2005 (IEC 60300-3-1:2003) Managementul riscurilor. Orientări pentru aplicarea metodelor de analiză a fiabilității (IEC 60300-3-1:2003 „Managementul fiabilității – Partea 3-1 – Ghid de aplicare – Metode de analiză a fiabilității – Ghid metodologic”. MOD)

GOST R 51901.13-2005 (IEC 61025:1990) Managementul riscurilor. Analiza arborelui defecțiuni (IEC 61025:1990 „Analiza arborelui defecțiunilor (FNA)”. MOD)

GOSTR51901.14-2005 (IEC61078:1991) Managementul riscului. Metoda diagramei structurii de fiabilitate (IEC 61078:2006 „Metode de analiză a fiabilității - Diagramă de structura a fiabilității și metode Bulway”. MOD)

GOS TR51901.15-2005 (IEC61165:1995) Managementul riscurilor. Aplicarea metodelor Markov (IEC 61165:1995 „Aplicarea metodelor Markov”. MOD)

Notă - Când utilizați acest standard, este recomandabil să verificați valabilitatea standardelor de referință în sistemul de informare publică - pe site-ul oficial al Agenției Federale pentru Reglementare Tehnică și Metrologie pe Internet sau conform indexului de informații publicat anual „Standarde naționale *”, care a fost publicată de la 1 ianuarie a anului curent și conform indicatoarelor informative lunare corespunzătoare publicate în anul curent. Dacă standardul de referință este înlocuit (modificat), atunci când utilizați acest standard, trebuie să vă ghidați după standardul de înlocuire (modificat). În cazul în care standardul la care se face referire este anulat fără înlocuire, prevederea în care se face referire la acesta se aplică în măsura în care nu afectează referința respectivă.

Ediție oficială

GOST R 51901.12-2007

3 Termeni și definiții

În acest standard, următorii termeni sunt utilizați cu definițiile lor respective:

3.1 articol orice parte, element, dispozitiv, subsistem, unitate funcțională, aparat sau sistem care poate fi considerat singur

Note

1 Obiectul poate consta din mijloace tehnice, instrumente software sau combinații ale acestora și pot include, în anumite cazuri, personalul tehnic.

2 Un număr de obiecte, cum ar fi populația sau eșantionul lor, pot fi considerate obiecte.

NOTA 3 Un proces poate fi considerat, de asemenea, ca o entitate care îndeplinește o funcție dată și pentru care se realizează un FMEA sau un FMECA. De obicei, un FMEA hardware nu acoperă oamenii și interacțiunile acestora cu hardware sau software, în timp ce un proces FMEA include de obicei analiza acțiunilor oamenilor.

3.2 eșec

3.3 starea de eroare a unei entități în care nu este în măsură să îndeplinească o funcție cerută, cu excepția unei astfel de incapacități din cauza întreținerii sau a altor activități planificate sau din cauza lipsei de resurse externe

Note

NOTA 1 O defecțiune este adesea rezultatul unei defecțiuni a unui obiect, dar poate apărea fără aceasta.

NOTA 2 În prezentul standard internațional, termenul „defecțiune” este folosit alături de termenul „defecțiune” din motive istorice.

3.4 efect de defecțiune

3.5 mod de eșec

3.6 criticitatea eșecului acest refuzși reduce severitatea consecințelor sale.

3.7 sistem

Note

1 În ceea ce privește fiabilitatea, sistemul ar trebui să aibă:

a) anumite scopuri, prezentate sub forma cerinţelor pentru funcţiile sale:

t>) condiții de funcționare specificate:

c) anumite limite.

2 Structura sistemului este ierarhică.

3.8 severitatea eșecului mediu inconjuratorși operator asociat cu granițele stabilite ale obiectului studiat.

4 Fundamente

4.1 introducere

Analiza modurilor și efectelor defecțiunii (FMEA) este o metodă sistematică de analiză a sistemului pentru identificarea modurilor potențiale de defecțiune. cauzele și consecințele acestora, precum și impactul defecțiunii asupra funcționării sistemului (sistemul în ansamblu sau componentele și procesele sale). Termenul „sistem” este folosit pentru a descrie hardware, software (cu interacțiunea lor) sau proces. Se recomandă ca analiza să fie efectuată în primele etape de dezvoltare, atunci când este cel mai rentabil eliminarea sau reducerea consecințelor și a numărului de moduri de defecțiune. Analiza poate fi începută imediat ce sistemul poate fi prezentat sub forma unei diagrame bloc funcționale cu indicarea elementelor sale.

Pentru mai multe detalii vezi.

GOST R 51901.12-2007

Momentul FMEA este foarte important. Dacă analiza a fost efectuată suficient de devreme în dezvoltarea sistemului, atunci introducerea unor modificări în timpul proiectării pentru a elimina deficiențele constatate în timpul FMEA. este mai rentabil. Prin urmare, este important ca scopurile și obiectivele FMEA să fie descrise în planul și calendarul procesului de dezvoltare. În acest fel. FMEA este un proces iterativ realizat concomitent cu procesul de proiectare.

FMEA este aplicabil la diferite niveluri de descompunere a sistemului - de la cel mai înalt nivel al sistemului (sistemul ca întreg) până la funcțiile componentelor individuale sau comenzilor software. FMEA sunt repetate și actualizate în mod constant pe măsură ce designul sistemului se îmbunătățește și se modifică în timpul dezvoltării. Modificările de proiectare necesită modificări ale părților relevante ale FMEA.

În general, FMEA este rezultatul muncii unei echipe formate din specialiști calificați. capabil să recunoască și să evalueze semnificația și consecințele diferitelor tipuri de potențiale inconsecvențe de proiectare și proces care ar putea duce la defecțiuni ale produsului. Munca în echipă stimulează procesul de gândire și asigură calitatea cerută expertiză.

FMEA este o metodă de identificare a severității consecințelor potențialelor moduri de defecțiune și de a oferi măsuri de atenuare a riscurilor, în unele cazuri FMEA include și o evaluare a probabilității de apariție a modurilor de defecțiune. Aceasta extinde analiza.

Înainte de aplicarea FMEA, trebuie efectuată o descompunere ierarhică a sistemului (hardware cu software sau proces) în elemente de bază. Este util să folosiți diagrame bloc simple care ilustrează descompunerea (vezi GOST 51901.14). Analiza începe cu elementele celui mai de jos nivel al sistemului. Consecința unei defecțiuni la un nivel inferior poate determina defectarea unui obiect la un nivel superior. Analiza se efectuează de jos în sus a schemei de jos în sus, până când sunt determinate consecințele finale pentru sistem în ansamblu. Acest proces este prezentat în Figura 1.

FMECA (Failure Modes, Effects, and Criticality Analysis) extinde FMEA pentru a include metode de clasificare a severității modurilor de defecțiune, permițând prioritizarea contramăsurilor. Combinația dintre severitatea consecințelor și frecvența de apariție a defecțiunilor este o măsură numită criticitate.

Principiile FMEA pot fi aplicate dincolo de dezvoltarea proiectului la toate etapele ciclului de viață al unui produs. Metoda FMEA poate fi aplicată proceselor de producție sau altor procese, cum ar fi spitalele. laboratoare medicale, sisteme educaționale etc. Când se aplică PMEA unui proces de fabricație, această procedură se numește proces FMEA (Process Failure Mode and Effects Analysis (PFMEA)). Pentru aplicarea eficientă a FMEA, este important să se asigure resurse adecvate. Înțelegerea completă a sistemului pentru FMEA preliminar nu este însă necesară, pe măsură ce proiectarea progresează, o analiză detaliată a modurilor și efectelor defecțiunii necesită cunoașterea completă a caracteristicilor și cerințelor sistemului proiectat. sisteme tehnice de obicei necesită ca analiza să fie aplicată unui număr mare de factori de proiect (mecanici, electrici, inginerie de sisteme, dezvoltare de software, facilități de întreținere etc.).

6 În general, FMEA se aplică la anumite tipuri eșecurile și consecințele acestora asupra sistemului în ansamblu. Fiecare mod de defecțiune este considerat independent. Astfel, această procedură nu este potrivită pentru a face față eșecurilor dependente sau eșecurilor rezultate dintr-o secvență de evenimente multiple. Pentru a analiza astfel de situații, este necesar să se aplice alte metode, cum ar fi analiza Markov (vezi GOST R 51901.15) sau analiza arborelui defecțiuni (vezi GOST R 51901.13).

Atunci când se determină consecințele unei defecțiuni, este necesar să se ia în considerare defecțiunile de nivel superior și eșecurile de același nivel care au apărut ca urmare a defecțiunii care a avut loc. Analiza trebuie să identifice toate combinațiile posibile de moduri de defecțiune și secvențele acestora care pot cauza consecințele modurilor de defecțiune la un nivel superior. În acest caz, este necesară o modelare suplimentară pentru a evalua gravitatea sau probabilitatea apariției unor astfel de consecințe.

FMEA este un instrument flexibil care poate fi adaptat la cerințele specifice ale unei anumite producții. În unele cazuri, este necesară elaborarea de formulare și reguli specializate pentru păstrarea evidenței. Nivelurile de severitate ale modului de defecțiune (dacă este cazul) pentru diverse sisteme sau diferite niveluri ale sistemului pot fi definite în moduri diferite.

GOST R 51901.12-2007

Subsistemul

Subsisgaia

	„Subsistem” * 4 *		Pyoeisteab
Cauza sistem opt

Widmotk&iv

Pietista: otid padyastama 4

Consecință: stm * iod *

;tts, Nodul3

(Atash aoyagsh premium 8 tipuri de spam

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

Posyaedoteio:<утммчеип«2

Figura 1 - Interrelația dintre tipurile și consecințele defecțiunilor în structura ierarhică a sistemului

GOST R 51901.12-2007

4.2 Scopurile și obiectivele analizei

Motivele pentru aplicarea unei analize a modurilor de defectare și a efectelor (FMEA) sau a unei analize a modurilor de defecțiune, efecte și criticitate (FMECA) pot fi următoarele:

a) identificarea defecțiunilor care au consecințe nedorite asupra funcționării sistemului, cum ar fi întreruperea sau degradarea semnificativă a performanței sau impactul asupra siguranței utilizatorului;

b) îndeplinirea cerințelor clientului specificate în contract;

c) îmbunătățirea fiabilității sau siguranței sistemului (de exemplu, prin modificări de proiectare sau activități de asigurare a calității);

d) îmbunătățirea menținabilității sistemului prin identificarea zonelor de risc sau inconsecvență în ceea ce privește mentenabilitatea.

În conformitate cu cele de mai sus, obiectivele FMEA (sau FMECA) pot fi următoarele:

a) identificarea și evaluarea completă a tuturor consecințelor nedorite în limitele stabilite ale sistemului și secvențele de evenimente cauzate de fiecare mod de eșec de cauză comună identificat la diferite niveluri ale structurii funcționale a sistemului;

b) determinarea criticității (vezi c) sau prioritizarea pentru a diagnostica și a atenua efectele adverse ale fiecărui mod de defecțiune care afectează funcționarea corectă și parametrii sistemului sau procesului asociat;

c) clasificarea modurilor de avarie identificate în funcție de astfel de caracteristici. ca ușurință de detectare, diagnosticare, testare, condiții de funcționare și reparare (reparație, exploatare, logistică etc.);

d) identificarea defecțiunilor funcționale ale sistemului și evaluarea severității consecințelor și a probabilității defecțiunii;

e) elaborarea unui plan de îmbunătățire a proiectării prin reducerea numărului și a consecințelor modurilor de defecțiune;

0 dezvoltarea unui plan de întreținere eficient pentru a reduce probabilitatea defecțiunilor (a se vedea IEC 60300-3-11).

NOTĂ Când aveți de-a face cu criticitatea și probabilitățile de eșec, se recomandă aplicarea metodologiei FMECA.

5 Moduri de eșec și analiza efectelor

5.1 Prevederi generale

În mod tradițional, există diferențe destul de mari în modul în care este condus și prezentat FMEA. De obicei, analiza se realizează prin identificarea modurilor de defecțiune, a cauzelor corespunzătoare, a consecințelor imediate și finale. Rezultatele analitice pot fi prezentate sub forma unei fișe de lucru care conține cele mai semnificative informații despre sistem în ansamblu și detalii, ținând cont de caracteristicile acestuia. în special despre căile potențiale de defecțiuni ale sistemului, componentele și modurile de defecțiune care pot cauza defecțiuni ale sistemului și cauzele fiecărui mod de defecțiune.

Aplicarea FMEA la produse complexe este foarte dificilă. Aceste dificultăți pot fi mai mici dacă unele subsisteme sau părți ale sistemului nu sunt noi și coincid cu sau sunt modificări ale subsistemelor și părților din proiectarea anterioară a sistemului. Un FMEA nou creat ar trebui să utilizeze informații despre subsistemele existente în cea mai mare măsură posibilă. De asemenea, ar trebui să indice nevoia de testare sau analiză completă a noilor proprietăți și obiecte. Odată ce un FMEA detaliat a fost dezvoltat pentru un sistem, acesta poate fi actualizat și îmbunătățit pentru modificările ulterioare ale sistemului, necesitând mult mai puțin efort decât o nouă dezvoltare FMEA.

Folosind FMEA existent al unei versiuni anterioare a produsului, este necesar să se asigure că designul (designul) este reutilizat în același mod și cu aceleași sarcini ca și cel precedent. Noile sarcini sau influențe ale mediului în exploatare pot necesita o revizuire prealabilă a FMEA existent înainte de a efectua FMEA. Diferențele în condițiile de mediu și sarcinile operaționale pot necesita crearea unui nou FMEA.

Procedura FMEA constă în următoarele patru etape principale:

a) stabilirea regulilor de bază pentru planificarea și programarea activității FMEA (inclusiv alocarea timpului și asigurarea că expertiza este disponibilă pentru analiză);

GOST R 51901.12-2007

b) efectuarea FMEA folosind foi de lucru adecvate sau alte forme, cum ar fi diagrame logice sau arbori de erori;

c) sintetizarea și redactarea unui raport asupra rezultatelor analizei, cuprinzând toate concluziile și recomandările;

d) actualizări ale FMEA pe măsură ce dezvoltarea și dezvoltarea proiectului progresează.

5.2 Sarcini preliminare

5.2.1 Planificarea analizei

Activități FMEA. inclusiv acțiuni, proceduri, interacțiuni cu procesele din domeniul fiabilității, acțiuni de gestionare a acțiunilor corective, precum și termenele limită pentru finalizarea acestor acțiuni și etapele acestora, ar trebui să fie indicate în planul general al programului de fiabilitate 1 K

Planul programului de fiabilitate ar trebui să descrie metodele FMEA care vor fi utilizate. Descrierea metodelor poate fi un document independent sau poate fi înlocuită cu un link către un document care conține descrierea.

Planul programului de fiabilitate trebuie să conțină următoarele informații:

Determinarea scopului analizei și a rezultatelor așteptate;

Sfera analizei, indicând elementele de proiect cărora FMEA ar trebui să acorde o atenție deosebită. Sfera de aplicare ar trebui să fie adecvată maturității proiectului și să acopere elementele de proiectare care pot fi o sursă de risc, deoarece îndeplinesc o funcție critică sau sunt fabricate folosind tehnologie nedezvoltată sau nouă;

Descrierea modului în care analiza prezentată contribuie la fiabilitatea generală a sistemului:

Acțiuni identificate pentru gestionarea revizuirilor FMEA și a documentației asociate. Ar trebui definite gestionarea revizuirilor documentelor de analiză, a foilor de lucru și a metodelor de stocare a acestora;

Domeniul necesar de participare la analiza experților în dezvoltarea proiectelor:

Indicarea clară a etapelor cheie din calendarul proiectului pentru o analiză în timp util:

Modul de finalizare a tuturor acțiunilor specificate în procesul de atenuare a modurilor de defecțiune identificate care trebuie luate în considerare.

Planul trebuie să fie agreat de toți participanții la proiect și aprobat de conducerea acestuia. FMEA final la sfârșitul procesului de proiectare a produsului sau de fabricație (procesul FMEA) va identifica toate acțiunile înregistrate pentru a elimina sau reduce numărul și gravitatea modurilor de defecțiune identificate și modul în care sunt întreprinse aceste acțiuni.

5.2.2 Structura sistemului

5.2.2.1 Informații despre structura sistemului

Informațiile despre structura sistemului ar trebui să includă următoarele date:

a) descrierea elementelor sistemului cu caracteristici. parametri de funcționare, funcții;

b) o descriere a relaţiilor logice dintre elemente;

c) amploarea și natura redundanței;

d) poziția și semnificația sistemului în cadrul dispozitivului ca întreg (dacă există);

e) intrări și ieșiri ale sistemului:

f) înlocuiri în proiectarea sistemului pentru măsurarea condiţiilor de funcţionare.

Pentru toate nivelurile sistemului, sunt necesare informații despre funcții, caracteristici și parametri. Nivelurile sistemului sunt considerate de jos în sus până la cel mai înalt nivel, investigând cu ajutorul FMEA modurile de defecțiune care afectează fiecare dintre funcțiile sistemului.

5.2.2.2 Definirea limitelor sistemului pentru analiză

Granițele sistemului includ interfețele fizice și funcționale dintre sistem și mediul său, inclusiv alte sisteme cu care interacționează sistemul studiat. Definiția limitei sistemului pentru analiză ar trebui să fie în concordanță cu limitele sistemului stabilite pentru proiectare și întreținere și să se aplice oricărui nivel al sistemului. Sistemele și/sau componentele care depășesc limitele ar trebui să fie clar definite și excluse.

Determinarea limitelor unui sistem depinde mai mult de proiectarea acestuia, de utilizarea prevăzută, de sursele de aprovizionare sau de criteriile comerciale decât de cerințele optime ale FMEA. Cu toate acestea, ori de câte ori este posibil, definirea limitelor ar trebui să ia în considerare cerințele de simplificare a FMEA și integrarea acestuia cu alte studii conexe. Acest lucru este deosebit de important.

1> Pentru mai multe detalii despre elementele programului de fiabilitate și ale planului de fiabilitate, consultați GOST R 51901.3.

GOST R 51901.12-2007

dacă sistemul este complex din punct de vedere funcțional, cu numeroase relații între obiecte din interiorul și din afara granițelor. În astfel de cazuri, este util să se definească limitele cercetării pe baza funcțiilor sistemului, mai degrabă decât hardware și software. Acest lucru va limita numărul de intrări și ieșiri către alte sisteme și poate reduce numărul și gravitatea defecțiunilor sistemului.

Trebuie clarificat faptul că toate sistemele sau componentele din afara granițelor sistemului studiat sunt luate în considerare și excluse din analiză.

5.2.2.3 Niveluri de analiză

este important să se determine nivelul de sistem care va fi utilizat pentru analiză. De exemplu, un sistem poate prezenta defecțiuni sau defecțiuni ale subsistemelor, elementelor interschimbabile sau componentelor unice (vezi Figura 1). Regulile de bază pentru alegerea nivelurilor de sistem pentru analiză depind de rezultatele dorite și de disponibilitatea informațiilor necesare. Este util să folosiți următoarele principii de bază:

a) Nivelul superior al sistemului este selectat pe baza conceptului de proiectare și a cerințelor de ieșire specificate:

b) cel mai de jos nivel al sistemului la care analiza este eficientă. este nivelul caracterizat prin prezenţă informatiile disponibile pentru a determina definirea funcţiilor sale. Alegerea nivelului de sistem adecvat depinde de experiența anterioară. Pentru un sistem bazat pe un design matur cu niveluri fixe și ridicate de fiabilitate, mentenanță și siguranță, se aplică o analiză mai puțin detaliată. Un studiu mai detaliat și niveluri în mod corespunzător ale sistemului sunt introduse pentru un sistem nou dezvoltat sau un sistem cu un istoric de fiabilitate necunoscut:

c) nivelul stabilit sau preconizat de întreținere și reparare este un ghid valoros în determinarea nivelurilor inferioare ale sistemului.

În FMEA, determinarea modurilor de defecțiune, a cauzelor și a consecințelor depinde de nivelul de analiză și de criteriile de defecțiune a sistemului. În procesul de analiză, consecințele unei defecțiuni identificate la un nivel inferior pot deveni moduri de defecțiune pentru un nivel superior al sistemului. Modurile de defecțiune la un nivel inferior al sistemului pot cauza defecțiuni la un nivel superior al sistemului și așa mai departe.

Când un sistem este descompus în elementele sale, consecințele uneia sau mai multor cauze ale modului de defecțiune creează un mod de defecțiune, care, la rândul său, este cauza defecțiunilor componentelor. Defecțiunea componentei este cauza defecțiunii modulului, care, la rândul său, este cauza defecțiunii subsistemului. Impactul unei cauze de defecțiune la un nivel al sistemului devine astfel cauza unui impact la un nivel superior. Explicația dată este prezentată în Figura 1.

5.2.2.4 Vedere structura sistemului

Reprezentarea simbolică a structurii funcționării sistemului, în special sub formă de diagramă, este foarte utilă atunci când se efectuează o analiză.

Este necesar să se elaboreze diagrame simple care să reflecte principalele funcții ale sistemului. În diagramă, liniile de conectare la bloc reprezintă intrările și ieșirile pentru fiecare funcție. Natura fiecărei funcții și fiecare intrare trebuie descrisă cu acuratețe. Pot fi necesare mai multe diagrame pentru a descrie diferitele faze ale funcționării sistemului.

8 În funcție de progresul proiectării sistemului, poate fi proiectată o diagramă bloc. reprezentând componente reale sau părţi constitutive. Această reprezentare oferă informații suplimentare pentru a identifica mai precis modurile potențiale de defecțiune și cauzele acestora.

Diagramele bloc ar trebui să reflecte toate elementele, relațiile lor, redundanța și relațiile funcționale dintre ele. Acest lucru asigură trasabilitatea defecțiunilor funcționale ale sistemului. Pot fi necesare mai multe diagrame bloc pentru a descrie moduri alternative de funcționare a sistemului. Pot fi necesare circuite separate pentru fiecare mod de operare. Cel puțin, fiecare diagramă bloc trebuie să conțină:

a) descompunerea sistemului în subsisteme majore, inclusiv relațiile lor funcționale:

b) toate intrările și ieșirile marcate și numerele de identificare ale fiecărui subsistem:

c) toate redundanța, avertismentele și altele caracteristici tehnice care protejează sistemul de defecțiuni.

5.2.2.5 Punerea în funcțiune, operarea, controlul și întreținerea

Ar trebui determinată starea diferitelor moduri de funcționare ale sistemului, precum și modificările configurației sau poziției sistemului și a componentelor acestuia în timpul diferitelor etape de funcționare. Cerințele minime pentru funcționarea sistemului ar trebui definite după cum urmează. la criterii

GOST R 51901.12-2007

eșecul și/sau operabilitatea au fost clare și de înțeles. Disponibilitatea sau cerințele de siguranță ar trebui stabilite pe baza nivelurilor minime specificate de performanță necesare pentru funcționare și a nivelurilor maxime de deteriorare care permit acceptarea. Trebuie să aveți informații corecte:

a) durata fiecărei funcții îndeplinite de sistem:

b) intervalul de timp dintre testele periodice;

c) timpul necesar pentru a lua măsuri corective înainte să apară consecințe grave asupra sistemului;

d) orice mijloc folosit. condițiile de mediu și/sau personalul, inclusiv interfețele și interacțiunile cu operatorii;

e) procesele de lucru în timpul pornirii, opririi sistemului și altor tranziții (reparații);

f) management în fazele operaționale:

e) întreținere preventivă și/sau corectivă;

h) proceduri de testare, dacă este cazul.

S-a constatat că una dintre utilizările importante ale FMEA este de a ajuta la elaborarea unei strategii de întreținere.Informații despre instalații. echipamentele, piesele de schimb pentru întreținere ar trebui să fie cunoscute și pentru întreținerea preventivă și corectivă.

5.2.2.6 Mediul de sistem

Condițiile de mediu ale sistemului vor fi determinate, inclusiv condițiile externe și condițiile create de alte sisteme din apropiere. Pentru un sistem, relațiile sale trebuie descrise. interdependențe sau interrelații cu suportul sau alte sisteme și interfețe și cu personalul.

În faza de proiectare, nu toate aceste date sunt cunoscute și, prin urmare, trebuie utilizate aproximări și ipoteze. Pe măsură ce proiectul progresează și datele cresc, trebuie făcute modificări ale FMEA pentru a se adapta la noi informații sau ipoteze și aproximări modificate. Adesea FMEA este utilizat pentru a determina condițiile necesare.

5.2.3 Definirea modurilor de defectare

Funcționarea cu succes a sistemului depinde de funcționarea elementelor critice ale sistemului. Pentru a evalua funcționarea sistemului, este necesar să se identifice elementele critice ale acestuia. Eficacitatea procedurilor de identificare a modurilor de defecțiune, cauzele și consecințele acestora poate fi îmbunătățită prin pregătirea unei liste de moduri de defecțiune așteptate pe baza următoarelor date:

a) scopul sistemului:

b) caracteristicile elementelor sistemului;

c) modul de funcționare a sistemului;

d) cerințe de performanță;

f) termene:

f) influențe ale mediului:

e) sarcini de lucru.

Un exemplu de listă a modurilor de defecțiune comune este prezentat în Tabelul 1.

Tabelul 1 - Exemplu de moduri comune de defecțiune

Notă - Această listă este doar un exemplu. Diferite tipuri de sisteme corespund listelor diferite.

De fapt, fiecare mod de defecțiune poate fi atribuit unuia sau mai multor dintre aceste moduri generale. Cu toate acestea, aceste moduri obișnuite de defecțiune au un domeniu de aplicare prea larg. Prin urmare, lista trebuie extinsă pentru a restrânge grupul de defecțiuni atribuite modului general de defecțiune investigat. Cerințele parametrilor de control de intrare și ieșire și modurile potențiale de defecțiune

GOST R 51901.12-2007

ar trebui să fie identificate și descrise în diagrama bloc pentru fiabilitatea obiectului. Trebuie remarcat faptul că un tip de defecțiune poate avea mai multe cauze.

este important ca evaluarea tuturor elementelor din limitele sistemului la cel mai de jos nivel pentru a oferi o idee despre toate modurile de defecțiune potențiale să fie în concordanță cu obiectivele analizei. Apoi sunt efectuate studii pentru a determina posibilele defecțiuni, precum și consecințele defecțiunilor pentru subsisteme și funcțiile sistemului.

Furnizorii de componente ar trebui să identifice posibilele moduri de defecțiune pentru produsele lor. De obicei, datele despre modul de defecțiune pot fi obținute din următoarele surse:

a) pentru obiectele noi se pot folosi date de la alte obiecte cu funcție și structură similare, precum și rezultatele încercărilor acestor obiecte cu sarcini corespunzătoare;

b) pentru articole noi, modurile de defectare potențiale și cauzele acestora sunt determinate în conformitate cu obiectivele de proiectare și analiza detaliată a caracteristicilor articolului. Această metodă este de preferat celei prezentate în lista a), deoarece sarcinile și funcționarea reală pot diferi pentru obiecte similare. Un exemplu de astfel de situație ar putea fi folosind FMEA pentru a procesa semnale ale unui procesor altul decât același procesor utilizat într-un proiect similar;

c) pentru articolele aflate în exploatare se pot folosi date din rapoartele referitoare la întreținere și defecțiuni;

d) modurile potențiale de defecțiune pot fi determinate pe baza unei analize a parametrilor funcționali și fizici specifici funcționării articolului.

este important ca modurile de eșec să nu fie ratate din cauza datelor lipsă și estimările inițiale să fie îmbunătățite pe baza rezultatelor testelor și a datelor despre progresul proiectului, înregistrările privind starea acestor estimări ar trebui păstrate în conformitate cu FMEA.

Identificarea modurilor de defecţiune şi. după caz, definirea acțiunilor corective ale proiectului, a acțiunilor preventive de asigurare a calității sau a acțiunilor de întreținere a produsului este de o importanță capitală. Este mai important să identificăm și. acolo unde este posibil, atenuați efectele modurilor de defecțiune prin măsuri de proiectare, mai degrabă decât cunoașterea probabilității apariției lor. Dacă este dificil de a stabili prioritățile, poate fi necesară o analiză de criticitate.

5.2.4 Cauzele defecțiunilor

Cele mai probabile cauze ale fiecărui mod potențial de defecțiune ar trebui identificate și descrise. Deoarece un mod de defecțiune poate avea mai multe cauze, cele mai probabile cauze independente ale fiecărui mod de defecțiune trebuie identificate și descrise.

Identificarea și descrierea cauzelor defecțiunilor nu sunt întotdeauna necesare pentru toate modurile de defecțiune identificate în analiză. Identificarea și descrierea cauzelor defecțiunilor și propunerile pentru eliminarea acestora ar trebui făcute pe baza unui studiu al consecințelor eșecurilor și al gravității acestora. Cu cât consecințele modului de defecțiune sunt mai grave, cu atât mai precis trebuie identificate și descrise cauzele defecțiunilor. În caz contrar, analistul poate depune eforturi inutile pentru a identifica cauzele modurilor de defecțiune care nu afectează performanța sistemului sau au un efect foarte mic.

Cauzele defecțiunilor pot fi determinate pe baza unei analize a defecțiunilor operaționale sau a defecțiunilor în timpul testării. Dacă proiectul este nou și nu are precedente, motivele eșecurilor pot fi stabilite prin metode experte.

După identificarea cauzelor modurilor de defecțiune, pe baza estimărilor privind apariția acestora și severitatea consecințelor, se evaluează acțiunile recomandate.

5.2.5 Consecințele eșecului

5.2.5.1 Determinarea consecințelor eșecului

Consecința defecțiunii este rezultatul funcționării modului de defecțiune în ceea ce privește funcționarea sistemului, performanța sau starea (a se vedea definiția 3.4). O consecință a defecțiunii poate fi cauzată de unul sau mai multe moduri de defecțiune a unuia sau mai multor obiecte.

Consecințele fiecărui mod de defecțiune asupra performanței elementelor, funcției sau stării sistemului vor fi identificate, evaluate și înregistrate. Activitățile de întreținere și obiectivele sistemului ar trebui, de asemenea, luate în considerare de fiecare dată. când este necesar. Consecințele eșecului pot afecta următorul și. în cele din urmă la cel mai înalt nivel de analiză a sistemului. Prin urmare, la fiecare nivel, consecințele eșecurilor trebuie evaluate pentru nivelul următor superior.

5.2.5.2 Consecințele locale ale eșecului

Expresia „consecințe locale)” se referă la consecințele modului de defecțiune pentru elementul de sistem luat în considerare. Consecințele fiecărei posibile defecțiuni la ieșirea obiectului trebuie descrise.

GOST R 51901.12-2007

demnitate. Scopul identificării consecințelor locale este de a oferi o bază pentru evaluarea condițiilor alternative existente sau dezvoltarea acțiunilor corective recomandate, în unele cazuri pot exista consecințe locale, altele decât eșecul în sine.

5.2.5.3 Consecințele defecțiunii la nivel de sistem

La identificarea consecințelor asupra sistemului în ansamblu, consecințele unei posibile defecțiuni pentru cel mai înalt nivel al sistemului sunt determinate și evaluate pe baza analizei la toate nivelurile intermediare. Consecințele de nivel mai înalt pot fi rezultatul unor eșecuri multiple. De exemplu, defectarea unui dispozitiv de siguranță duce la consecințe catastrofale pentru sistemul în ansamblu numai dacă dispozitivul de siguranță eșuează în același timp cu depășirea limitelor admise. functie principala sistem pentru care este destinat dispozitivul de siguranță. Aceste consecințe care rezultă din mai multe eșecuri trebuie indicate în fișele de lucru.

5.2.6 Metode de detectare a defecțiunilor

Pentru fiecare mod de defecțiune, analistul trebuie să determine metoda prin care este detectată defecțiunea și mijloacele pe care instalatorul sau tehnicianul de întreținere le utilizează pentru a diagnostica defecțiunea. Diagnosticarea defecțiunilor poate fi efectuată folosind mijloace tehnice, poate fi efectuată prin mijloace automate prevăzute în proiect (testare încorporată), precum și prin introducerea unei proceduri speciale de control înainte de începerea funcționării sistemului sau în timpul întreținerii. Diagnosticarea poate fi efectuată la pornirea sistemului în timpul funcționării acestuia sau la intervale stabilite. În orice caz, după diagnosticarea defecțiunii, modul de funcționare periculos trebuie eliminat.

Se analizează și se enumeră modurile de avarie, altele decât cea luată în considerare, care au manifestări identice. Trebuie luată în considerare necesitatea diagnosticării separate a defecțiunilor elementelor redundante în timpul funcționării sistemului.

Pentru FMEA, eșecurile de proiectare sunt examinate cu ce probabilitate, când și unde va fi identificat un defect de proiectare (prin analiză, simulare, testare etc.). Pentru un proces FMEA, detectarea eșecului ia în considerare cât de probabil și unde pot fi identificate deficiențele și inconsecvențele procesului (de exemplu, de către un operator în controlul statistic al procesului, într-un proces de control al calității sau mai târziu în proces).

5.2.7 Condiții de compensare a eșecului

Identificarea tuturor caracteristicilor de proiectare la un anumit nivel de sistem sau a altor măsuri de siguranță care pot preveni sau atenua efectele modurilor de defecțiune este critică. FMEA trebuie să arate clar efectul real al acestor garanții în condițiile unui anumit mod de defecțiune. Măsuri de siguranță pentru prevenirea defecțiunilor, care trebuie înregistrate la FMEA. includ următoarele:

a) facilitati redundante care permit continuarea functionarii in cazul in care unul sau mai multe elemente se defecteaza;

b) mijloace alternative de muncă;

c) dispozitive de monitorizare sau semnalizare;

d) orice alte metode și mijloace de funcționare efectivă sau limitare a daunelor.

În timpul procesului de proiectare, elementele funcționale (hardware și software) pot fi reconstruite sau reconfigurate în mod repetat, iar capacitățile acestora pot fi, de asemenea, modificate. La fiecare etapă trebuie să fie confirmată sau chiar revizuită necesitatea analizei modurilor de defecțiune identificate și a aplicării FMEA.

5.2.8 Clasificarea severității eșecului

Severitatea defecțiunii este o evaluare a semnificației impactului consecințelor modului de defecțiune asupra funcționării obiectului. Clasificarea severității defecțiunii, în funcție de aplicarea specifică a FMEA. concepute luând în considerare mai mulți factori:

Caracteristicile sistemului în conformitate cu eventualele defecțiuni, caracteristicile utilizatorilor sau ale mediului;

Parametrii funcționali ai sistemului sau procesului;

Orice cerințe ale clientului stabilite în contract;

Cerințe legislative și de siguranță;

Pretenții de garanție.

Tabelul 2 oferă un exemplu de clasificare calitativă a severității consecințelor la efectuarea unuia dintre tipurile de FMEA.

GOST R 51901.12-2007

Tabelul 2 — Exemplu ilustrativ de clasificare a severității eșecului

Numărul clasei de severitate a eșecului	Numele clasei gravitaționale	Descrierea consecințelor eșecului pentru oameni sau mediu
	Catastrofal	Modul de defecțiune poate duce la încetarea funcțiilor primare ale sistemului și poate provoca daune grave sistemului și mediului și/sau moartea și rănirea gravă a oamenilor.
	Critic	Tipul de defecțiune poate duce la încetarea funcțiilor primare ale sistemului și poate provoca daune semnificative sistemului și mediului, dar nu reprezintă o amenințare gravă pentru viața sau sănătatea umană.
	Minim	modul de defectare poate degrada performanța sistemului fără deteriorarea semnificativă a sistemului sau amenințarea vieții sau sănătății umane
	neglijabil	tipul de defecțiune poate afecta performanța funcțiilor sistemului, dar nu provoacă daune sistemului și nu reprezintă o amenințare pentru viața și sănătatea oamenilor

5.2.9 Frecvența sau probabilitatea apariției defecțiunilor

Frecvența sau probabilitatea de apariție a fiecărui mod de defecțiune ar trebui determinată pentru a evalua consecințele sau gravitatea defecțiunilor.

Pentru a determina probabilitatea de apariție a unui mod de defecțiune, în plus față de informațiile publicate despre rata de eșec. Este foarte important să se ia în considerare condițiile reale de funcționare ale fiecărei componente (încărcări de mediu, mecanice și/sau electrice) ale cărei caracteristici contribuie la probabilitatea defecțiunii. Acest lucru este necesar deoarece componentele ratei de eșec sunt prin urmare, intensitatea modului de defectare considerat în cele mai multe cazuri crește odată cu creșterea sarcinilor care acționează în conformitate cu o lege de putere sau o lege exponențială. Probabilitatea de apariție a modurilor de defecțiune pentru un sistem poate fi estimată folosind:

Date de testare a vieții;

Baze de date disponibile cu ratele de eșec;

Date despre defecțiuni operaționale;

Date despre defecțiuni ale obiectelor similare sau ale componentelor unei clase similare.

Estimările probabilității de eșec FMEA sunt legate de o anumită perioadă de timp. Aceasta este de obicei perioada de garanție sau durata de viață declarată a articolului sau produsului.

Utilizarea frecvenței și probabilității de apariție a defecțiunii este explicată mai jos în descrierea analizei de criticitate.

5.2.10 Procedura de analiză

Diagrama de flux prezentată în Figura 2 prezintă procedura generală de analiză.

5.3 Analiza modurilor de defecțiune, efectelor și criticității (FMECA)

5.3.1 Scopul analizei

Litera C inclusă în abrevierea FMEA. înseamnă că analiza modului de defecțiune duce și la analiza criticității. Definiția criticității implică utilizarea unei măsuri calitative a consecințelor modurilor de defecțiune. Criticitatea are multe definiții și metode de măsurare, dintre care majoritatea au o semnificație similară: impactul sau semnificația modului de defecțiune care trebuie eliminat sau atenuat. Unele dintre aceste metode de măsurare sunt explicate în 5.3.2 și 5.3.4. Scopul analizei de criticitate este de a determina calitativ magnitudinea relativă a fiecărei consecințe a defecțiunii. Valorile pentru această cantitate sunt folosite pentru a prioritiza acțiunile pentru eliminarea sau atenuarea defecțiunilor pe baza combinațiilor de severitate a eșecului și gravitatea eșecului.

5.3.2 Riscul R și valoarea priorității riscului (RPN)

O metodă de cuantificare a criticității este determinarea valorii prioritizării riscului. Riscul în acest caz este evaluat printr-o măsură subiectivă a severității.

n Valoarea care caracterizează gravitatea consecințelor.

GOST R 51901.12-2007

Figura 2 - Diagramă de analiză

consecințele și probabilitatea ca o defecțiune să apară într-o anumită perioadă de timp (utilizată pentru analiză). În unele cazuri, când această metodă nu este aplicabilă, este necesar să se apeleze la o formă mai simplă de FMEA necantitativ.

GOST R 51901.12-2007

8 Ca măsură generală a riscului potențial, R&S, unele tipuri de FMECA folosesc valoarea

unde S este valoarea severității consecințelor, adică gradul de impact al defecțiunii asupra sistemului sau utilizatorului (valoare adimensională);

P este probabilitatea apariției defecțiunii (valoare adimensională). Dacă este mai mică de 0,2. poate fi înlocuită cu valoarea de criticitate C. care este utilizată în unele metode cantitative FMEA. descris la 5.3.4 (evaluarea probabilității de apariție a consecințelor defecțiunii).

8 Unele aplicații FMEA sau FMECA alocă în continuare un nivel de detectare a defecțiunii sistemului în ansamblu. În aceste cazuri, o valoare suplimentară de detectare a defecțiunii de 0 (de asemenea o valoare fără dimensiune) este utilizată pentru a forma valoarea priorității riscului RPN.

unde O este probabilitatea de eșec pentru o perioadă de timp dată sau stabilită (această valoare poate fi definită ca un rang, și nu valoarea reală a probabilității de eșec);

D - caracterizează detectarea unei defecțiuni și reprezintă o evaluare a șansei de a identifica și elimina defecțiunea înainte de apariția consecințelor pentru sistem sau client. Valorile D sunt de obicei clasate în ordinea inversă a probabilității de eșec sau a severității eșecului. Cu cât valoarea lui D. este mai mare, cu atât este mai puțin probabil să detecteze o defecțiune. O probabilitate de detecție mai mică corespunde unui RPN mai mare și unei priorități mai mari a modului de defecțiune.

Valoarea priorității riscului RPN poate fi utilizată pentru a prioritiza reducerea modului de eșec. Pe lângă valoarea priorității riscului, pentru a decide asupra reducerii modurilor de defecțiune, se ia în considerare în primul rând severitatea modurilor de defecțiune, ceea ce implică faptul că, cu valori RPN egale sau apropiate, această decizie ar trebui aplicată mai întâi modurilor de defecțiune cu valori mai mari ale severității defecțiunii.

Aceste valori pot fi evaluate numeric folosind o scară continuă sau discretă (un număr finit de valori date).

Modurile de eșec sunt apoi clasificate în funcție de RPN-ul lor. Prioritate mare este atribuită valorilor RPN ridicate. În unele cazuri, consecințele pentru modurile de defecțiune cu RPN. depășirea limitei specificate este inacceptabilă, în timp ce în alte cazuri sunt setate valori mari de severitate a eșecului, indiferent de valorile RPN.

Diferite tipuri de FMECA folosesc scale diferite pentru S. O și D. de exemplu, de la 1 la 4 sau 5. Unele tipuri de FMECA, cum ar fi cele utilizate în industria auto pentru proiectare și analiza proceselor, sunt numite DFMEA și PFMEA. atribuiți o scală de la 1 la 10.

5.3.3 Relația FMECA cu analiza riscului

Combinația de criticitate și severitate caracterizează un risc care diferă de indicatorii de risc utilizați în mod obișnuit prin mai puțină rigurozitate și necesită mai puțin efort de evaluare. Diferențele constă nu numai în modul în care este prezisă severitatea eșecului, ci și în descrierea interacțiunilor dintre factorii care contribuie folosind procedura obișnuită FMECA de jos în sus. In afara de asta. FMECA permite de obicei o clasificare relativă a contribuțiilor la riscul total, în timp ce analiza riscului pentru un sistem cu risc ridicat se concentrează de obicei pe riscul acceptabil. Cu toate acestea, pentru sistemele cu risc scăzut și complexitate redusă, FMECA poate fi o metodă mai eficientă din punct de vedere al costurilor și mai adecvată. De fiecare data. când FMECA dezvăluie probabilitatea unor rezultate cu risc ridicat, este de preferat să se utilizeze Analiza probabilistică a riscului (PRA)] în loc de FMECA.

Din acest motiv, FMECHe ar trebui să fie utilizată ca singură metodă pentru a decide acceptabilitatea riscului unor consecințe specifice pentru un sistem cu risc ridicat sau complexitate ridicată, chiar dacă evaluarea frecvenței și severității consecințelor se bazează pe date fiabile. Aceasta ar trebui să fie o sarcină de analiză probabilistică a riscului, în care parametrii mai influenți (și interacțiunile lor) pot fi luați în considerare (de exemplu, timpul de așteptare, probabilitatea de a evita consecințele, defecțiuni latente ale mecanismelor de detectare a defecțiunilor).

Conform FMEA, fiecare consecință a defecțiunii identificată este atribuită clasei de severitate corespunzătoare. Rata evenimentelor este calculată din datele de defecțiune sau estimată pentru componenta investigată. Rata evenimentelor înmulțită cu timpul de funcționare specificat oferă o valoare de criticitate, care este apoi aplicată direct pe scară sau. dacă scara reprezintă probabilitatea de apariție a unui eveniment, determinați această probabilitate de apariție în conformitate cu

GOST R 51901.12-2007

stepe cu o scară. Clasa de severitate și clasa de severitate (sau probabilitatea de apariție) pentru fiecare consecință constituie împreună amploarea consecinței. Există două metode principale de evaluare a criticității: matricea de criticitate și conceptul de prioritate a riscului RPN.

5.3.4 Determinarea ratei de eșec

Dacă ratele de defecțiune sunt cunoscute pentru modurile de defecțiune ale articolelor similare, determinate pentru condiții de mediu și de funcționare similare cu cele adoptate pentru sistemul studiat, aceste rate de evenimente pot fi utilizate direct în FMECA. Dacă ratele de eșec (mai degrabă decât modurile de defecțiune) sunt disponibile pentru condiții de mediu și de funcționare, altele decât cele necesare, trebuie calculată rata modului de defecțiune. În acest caz, se utilizează de obicei următorul raport:

>.i „X, aD.

unde >.j este estimarea ratei de defectare a /-al-lea mod de eșec (se presupune că rata de eșec este constantă);

X, - rata de defectare a componentei j-a;

a, - este raportul dintre numărul celui de-al i-lea tip de defecțiuni la total moduri de defecțiune, adică probabilitatea ca obiectul să aibă al i-lea mod de defecțiune: p, este probabilitatea condiționată a consecințelor celui de-al i-lea mod de defecțiune.

Principalul dezavantaj al acestei metode este presupunerea implicită că că rata de eșec este constantă și că mulți dintre parametrii utilizați sunt derivați din predicții sau ipoteze. Acest lucru este deosebit de important în cazul în care pentru componentele sistemului nu există date despre ratele de defecțiuni corespunzătoare, dar există doar o probabilitate estimată de defecțiune pentru un timp specificat de funcționare cu sarcinile corespunzătoare.

Cu ajutorul unor indicatori care iau în considerare modificările condițiilor de mediu, sarcinile, întreținerea, se pot recalcula datele privind ratele de defecțiuni obținute în alte condiții decât cele aflate în studiu.

Recomandări pentru alegerea valorilor acestor indicatori pot fi găsite în publicațiile relevante de fiabilitate. Corectitudinea și aplicabilitatea valorilor selectate ale acestor parametri pentru sistemul specific și condițiile sale de funcționare trebuie verificate cu atenție.

În unele cazuri, cum ar fi metoda cantitativă de analiză, în locul ratei de eșec a i-lea este utilizată valoarea criticității modului de eșec C, (nu este legată de valoarea generală a „criticității”, care poate lua o valoare diferită). modul de eroare X;. Valoarea criticității este legată de rata de eșec condiționată și de timpul de funcționare și poate fi utilizată pentru a obține o evaluare mai realistă a riscului asociat cu un anumit mod de defecțiune într-un anumit timp de utilizare a produsului.

C i \u003d X\u003e ".P, V

unde ^ este timpul de funcționare al componentei pe parcursul întregului timp specificat al studiilor FMECA. pentru care se estimează probabilitatea, adică timpul de funcționare activă a componentei j-a.

Valoarea criticității pentru componenta i-a cu m moduri de defecțiune este determinată de formulă

C, - ^Xj-a,pjf|.

Trebuie remarcat faptul că valoarea criticității nu este legată de criticitatea ca atare. Aceasta este doar o valoare calculată în unele tipuri de FMECA, care este o măsură relativă a consecințelor unui mod de defecțiune și a probabilității apariției acestuia. Aici, valoarea criticității este mai degrabă o măsură a riscului decât o măsură a apariției defecțiunii.

Probabilitatea P, apariția defecțiunii tipului /-lea în timpul t pentru criticitatea obținută:

P, - 1 - e cu „.

Dacă ratele modului de defecțiune și valorile de criticitate corespunzătoare sunt mici, atunci cu o aproximare aproximativă se poate argumenta că pentru probabilități de apariție mai mici de 0,2 (criticitatea este 0,223), valorile criticității și probabilității de defecțiune sunt foarte apropiate.

În cazul ratelor de eșec sau ratelor de eșec variabile, este necesar să se calculeze probabilitatea apariției defecțiunii, și nu criticitatea, care se bazează pe ipoteza unei rate constante de eșec.

GOST R 51901.12-2007

5.3.4.1 Matricea de criticitate

Criticitatea poate fi reprezentată ca o matrice de criticitate, așa cum se arată în Figura 3. Trebuie reținut că nu există definiții universale ale criticității. Criticitatea ar trebui să fie determinată de analist și acceptată de managerul de program sau de proiect. Definițiile pot varia semnificativ pentru diferite sarcini.

8 matricea de criticitate prezentată în figura 3. se presupune că severitatea consecințelor crește odată cu valoarea acesteia. În acest caz, IV corespunde cu cea mai mare severitate a consecințelor (moartea unei persoane și/sau pierderea funcției sistemului, rănirea persoanelor). În plus, se presupune că pe axa y, probabilitatea de apariție a unui mod de defecțiune crește de jos în sus.

Probabil

fanfară cl

ItaMarv poopvdvpy

Figura 3 - Matricea de criticitate

Dacă cea mai mare probabilitate de apariție nu depășește 0,2, atunci probabilitatea de apariție a modului de defecțiune și valoarea criticității sunt aproximativ egale între ele. Adesea, la compilarea unei matrice de criticitate, se utilizează următoarea scară:

Valoarea criticității este 1 sau E. O otkae aproape improbabilă. probabilitatea apariţiei sale variază în intervalul: 0 £P^< 0.001;

Valoarea criticității este 2 sau D. O defecțiune rară, probabilitatea apariției acesteia variază în intervalul: 0,001 nR,< 0.01;

Valoarea criticității este 3 sau C. posibilă defecțiune, probabilitatea apariției acesteia variază în intervalul: 0,01 £P,<0.1;

Valoarea criticității este 4 sau B. defecțiune probabilă, probabilitatea apariției acesteia variază în intervalul: 0,1 nP,< 0.2;

Valoarea criticității este 5 sau A. Defecțiune frecventă, probabilitatea apariției acesteia variază în intervalul: 0,2 & P,< 1.

Figura 3 are doar scop ilustrativ. În alte metode, alte denumiri și definiții pot fi utilizate pentru criticitatea și severitatea consecințelor.

În exemplul prezentat în Figura 3, modul de defecțiune 1 are o probabilitate mai mare de a se produce decât modul de defecțiune 2, care are o severitate mai mare. Soluție de la. care tip de defecțiune corespunde unei priorități mai mari depinde de tipul de scară, de clasele de severitate și frecvență și de principiile de ierarhizare utilizate. Deși pentru o scară liniară, modul de defecțiune 1 (ca de obicei în matricea de severitate) ar trebui să aibă o criticitate (sau probabilitate de apariție) mai mare decât modul de defecțiune 2, pot exista situații în care severitatea consecințelor are prioritate absolută față de frecvență. În acest caz, modul de defecțiune 2 este modul de defecțiune mai critic. O altă concluzie evidentă este că numai modurile de defecțiune legate de același nivel al sistemului pot fi comparate în mod rezonabil conform matricei de criticitate, deoarece modurile de defecțiune ale sistemelor de complexitate scăzută la un nivel inferior au de obicei o frecvență mai mică.

După cum se arată mai sus, matricea de criticitate (vezi Figura 3) poate fi utilizată atât calitativ, cât și cantitativ.

5.3.5 Evaluarea acceptabilității riscului

Dacă rezultatul necesar al analizei este o matrice de criticitate, se poate întocmi o diagramă de distribuție a severității consecințelor și a frecvenței de apariție a evenimentelor. Acceptabilitatea riscului este determinată subiectiv sau ghidată de decizii profesionale și financiare, în funcție de

GOST R 51901.12-2007

in functie de tipul de productie. Tabelul 3 prezintă câteva exemple de clase de risc acceptabile și o matrice de criticitate modificată.

Tabelul 3 - Matricea risc/criticitate

Rata de eșec	Niveluri de severitate
	neglijabil	Minim	Critic	Catastrofal
1 Practic	Minor	Minor	admisibil	admisibil
respingere incredibilă	consecințe	consecințe	consecințe	consecințe
2 Respingere rară	Minor	admisibil	nedorit	nedorit
	consecințe	consecințe	consecințe	consecințe
3 posibile din-	admisibil	nedorit	nedorit	Inacceptabil
	consecințe	consecințe	consecințe	consecințe
4 Probabil din-	admisibil	nedorit	Inacceptabil	Inacceptabil
	consecințe	consecințe	consecințe	consecințe
S Eșecuri frecvente	nedorit	Inacceptabil	Inacceptabil	Inacceptabil
	consecințe	consecințe	consecințe	consecințe

5.3.6 Tipuri FMECA și scale de clasare

Tipuri FMECA. descrise la 5.3.2 și utilizate pe scară largă în industria auto, sunt utilizate în mod obișnuit pentru a analiza proiectarea unui produs, precum și pentru a analiza procesele de producție ale acestor produse.

Metodologia de analiză coincide cu cele scrise în forma generală a FMEA / FMECA. în afară de definițiile din cele trei tabele pentru valorile de severitate S. O apariție și D detecție.

5.3.6.1 Definiție alternativă a severității

Tabelul 4 oferă un exemplu de clasificare a severității care este utilizat în mod obișnuit în industria auto.

Tabelul 4 - Severitatea modului de defecțiune

Severitatea consecințelor	Criteriu
Dispărut	Fara consecinte
Foarte minor	Finisarea (zgomotul) obiectului nu îndeplinește cerințele. Defectul este observat de clienții pretențioși (sub 25%)
Minor	Finisarea (zgomotul) obiectului nu îndeplinește cerințele. Defect sesizat de 50% dintre clienți
Foarte jos	Finisarea (zgomotul) obiectului nu îndeplinește cerințele. Defectul este observat de majoritatea clientilor (peste 75%)
	Vehiculul este operațional, dar sistemul confort/confort funcționează la un nivel slăbit, ineficient. Clientul se confruntă cu o oarecare nemulțumire
Moderat	Vehiculul/ansamblul este funcțional, dar sistemul de confort/amenitate nu este funcțional. Clientul simte disconfort
	Vehiculul/ansamblul este operațional, dar la un nivel redus de eficiență. Clientul este foarte nemulțumit
Foarte inalt	Vehicul/ansamblul inoperabil (pierderea funcției primare)
Periculoasă cu avertisment de pericol	Nivel de severitate foarte ridicat în care modul potențial de defecțiune afectează siguranța operațională vehiculși/i/i provoacă nerespectarea cerințelor obligatorii de siguranță cu avertizare de pericol
Periculoasă fără avertisment de pericol	Nivel de severitate foarte ridicat, în care modul potențial de defecțiune afectează funcționarea în siguranță a vehiculului și/sau provoacă nerespectarea cerințelor obligatorii fără avertizare cu privire la pericol

Notă - Tabelul este preluat din SAE L 739 | 3].

GOST R 51901.12-2007

Pentru fiecare mod de defecțiune este atribuit un rang de severitate în funcție de impactul consecințelor defecțiunii asupra sistemului în ansamblu, siguranța acestuia, conformitatea cu cerințele, obiectivele și constrângerile și tipul de vehicul ca sistem. Gradul de severitate este indicat pe foaia FMECA. Definiția rangului de severitate dată în tabelul 4 este exactă pentru valorile de severitate bi de mai sus. Ar trebui folosit în formularea de mai sus. Determinarea rangului de severitate de la 3 la 5 poate fi subiectivă și depinde de caracteristicile sarcinii.

5.3.6.2 Caracteristicile apariției defecțiunii

Tabelul 5 (adaptat de asemenea din FMECA, utilizat în industria auto) oferă exemple de măsuri calitative. care caracterizează apariția unei defecțiuni, care poate fi utilizată în conceptul RPN.

Tabelul 5 - Defecțiunea furcii în funcție de frecvența și probabilitatea de apariție

Caracteristica de generare a eșecului Ida		Rata de eșec	Probabilitate
Foarte scăzut - eșecul este puțin probabil		< 0.010 на 1000 транспортных средсте/объектоа
Scăzut - relativ puține eșecuri		0,1 la 1000 vehicule/obiect
		0,5 la 1000 de vehicule/obiecte
Moderat - eșecuri POSIBIL		1 la 1000 vehicule/obiect
		2 la 1000 vehicule/obiect
		5 nu 1000 de vehicule/obiecte
Ridicat - prezența eșecurilor repetate		10 la 1000 de vehicule/obiecte
		20 la 1000 de vehicule/obiecte
Foarte mare - eșecul este aproape inevitabil		50 la 1000 de vehicule/obiecte
		> 100 la 1000 de vehicule/obiecte

NOTĂ Vezi AIAG (4).

8 din Tabelul 5, „frecvența” se referă la raportul dintre numărul de cazuri favorabile și toate cazurile posibile ale evenimentului luat în considerare în timpul execuției obiectiv strategic sau durata de viață. De exemplu, un mod de defecțiune, care corespunde valorilor de la 0 la 9, poate duce la defecțiunea unuia dintre cele trei sisteme în perioada sarcinii. Aici, definiția probabilității de apariție a defecțiunilor este asociată cu perioada de timp studiată. Se recomandă indicarea acestei perioade de timp în antetul tabelului FMEA.

Cele mai bune practici pot fi aplicate atunci când probabilitatea de apariție este calculată pentru componente și modurile de defecțiune ale acestora pe baza ratelor de defecțiune respective pentru sarcinile așteptate (condiții de funcționare externe). Dacă informațiile necesare nu sunt disponibile, se poate atribui o evaluare. dar în același timp specialiști care efectuează FMEA. trebuie să rețineți că valoarea apariției defecțiunii este numărul de defecțiuni la 1000 de vehicule într-un anumit interval de timp (perioada de garanție, durata de viață a vehiculului etc.). Astfel, este probabilitatea calculată sau estimată ca un mod de defecțiune să apară în perioada de timp studiată. 8 Spre deosebire de scala de severitate, scala de apariție a defecțiunii nu este liniară și nu este logaritmică. Prin urmare, trebuie avut în vedere că valoarea corespunzătoare a RPN după calcularea estimărilor este, de asemenea, neliniară. Trebuie folosit cu extremă prudență.

5.3.6.3 Clasificarea probabilității de detectare a defecțiunilor

Conceptul RPN prevede o evaluare a probabilității de detectare a defecțiunilor, adică a probabilității ca cu ajutorul echipamentelor, procedurilor de verificare prevăzute de proiect, posibilele tipuri de defecțiuni să fie detectate într-un timp suficient pentru a preveni defecțiunile la nivel de sistem. ca un intreg, per total. Pentru o aplicație FMEA de proces (PFMEA), este probabilitatea ca o serie de activități de control al procesului să aibă capacitatea de a detecta și izola o defecțiune înainte ca aceasta să afecteze procesele din aval sau produsele finite.

În special, pentru produsele care pot fi utilizate în mai multe alte sisteme și aplicații, probabilitatea de detectare poate fi dificil de estimat.

GOST R 51901.12-2007

Tabelul 6 prezintă una dintre metodele de diagnosticare utilizate în industria auto.

Tabelul b - Criterii de evaluare a detectării modului de defecțiune

Caracteristică detectare	Criteriu - fezabilitatea detectării tipului de returnare pe baza operațiunilor preconizate yaoitrolya
Practic suta la suta	Controalele de proiectare detectează aproape întotdeauna cauza potențială/mecanismul și următorul mod de defecțiune
Foarte bun	Șanse foarte mari ca controalele de proiectare să detecteze cauza potențială/mecanismul și modul de defecțiune ulterior
	șanse mari ca controalele de proiectare să detecteze cauza/mecanismul potențial și modul de defecțiune ulterior
moderat bun	Șansă moderată ca controalele de proiectare să detecteze cauza potențială/mecanismul și modul de defecțiune ulterior
Moderat	Șansă moderată ca controalele de proiectare să detecteze cauza potențială/mecanismul și modul de defecțiune ulterior
	Șanse scăzute ca controalele de proiectare să detecteze cauza potențială/mecanismul și modul de defecțiune ulterior
Foarte slab	Șanse foarte scăzute ca controalele de proiectare să detecteze cauza potențială/mecanismul și modul de defecțiune ulterior
	Este puțin probabil ca controalele de proiectare să detecteze cauza/mecanismul potențial și modul de defecțiune ulterior.
Foarte rău	Este aproape de necrezut că controalele de proiectare vor detecta potențiala cauză/mecanism și modul de defecțiune ulterior.
Practic imposibil	Controalele de proiectare nu reușesc să detecteze cauza potențială/mecanismul și modul de defecțiune ulterioară sau controlul nu este furnizat

5.3.6.4 Evaluarea riscului

Metoda intuitivă descrisă mai sus ar trebui să fie însoțită de o prioritizare a acțiunilor menite să asigure cel mai înalt nivel de securitate pentru client (consumator, client). De exemplu, un mod de eșec cu o valoare mare de severitate, o rată scăzută de apariție și o valoare de detecție foarte mare (de exemplu 10.3 și 2) poate avea un RPN mult mai mic (în acest caz 60) decât un mod de eșec cu valori medii dintre toate valorile enumerate (de exemplu, 5 în fiecare caz) și respectiv. RPN este 125. Prin urmare, procedurile suplimentare sunt adesea folosite pentru a se asigura că modurile de defecțiune cu un grad de severitate ridicat (de exemplu, 9 sau 10) au prioritate și că măsurile de remediere sunt luate mai întâi. În acest caz, decizia ar trebui să fie ghidată și de gradul de severitate, și nu doar de RPN. În toate cazurile, rangul de severitate trebuie luat în considerare împreună cu RPN pentru a lua o decizie mai informată.

Valorile de prioritizare a riscurilor sunt definite și în alte metode FMEA, în special metode calitative.

valorile RPN. calculate conform tabelelor de mai sus sunt adesea folosite ca ghid în reducerea modurilor de defecțiune. În același timp, ar trebui luate în considerare avertismentele 5.3.2.

RPN are următoarele dezavantaje:

Lacune în intervalele de valori: 88% dintre intervale sunt goale, doar 120 din 1000 de valori sunt utilizate:

Ambiguitate RPN: mai multe combinații de valori diferite ale parametrilor au ca rezultat aceleași valori RPN:

Sensibilitatea la modificări mici: abaterile mici ale unui parametru au un efect mare asupra rezultatului dacă alți parametri au valori mari (de exemplu, 9 9 3 = 243 și 9 9 - 4 s 324. în timp ce 3 4 3 = 36 și 3 4 - 4 = 48):

Scară inadecvată: tabelul de apariție a defecțiunii este neliniar (de exemplu, raportul dintre două ranguri succesive poate fi atât 2,5, cât și 2):

Scalare inadecvată a RPN: diferența dintre valorile RPN poate părea nesemnificativă, când de fapt este destul de semnificativă. De exemplu, valorile S = 6. 0*4, 0 = 2 dau RPN - 48. iar valorile S = 6, O = 5 și O = 2 dau RPN - 60. A doua valoare RPN nu este de două ori mai mare, dar

GOST R 51901.12-2007

în timp ce de fapt pentru 0 = 5 probabilitatea unei eșecuri este de două ori mai mare decât pentru 0=4. Prin urmare, valorile brute pentru RPN nu trebuie comparate liniar;

Concluzii eronate bazate pe compararea RPN. deoarece scalele sunt ordinale, nu relative.

Analiza RPN necesită îngrijire și atenție. Aplicarea corectă a metodei necesită o analiză a severității, apariției și valorilor de detectare înainte de a formula o concluzie și de a lua măsuri corective.

5.4 Raport de analiză

5.4.1 Domeniul de aplicare și conținutul raportului

Raportul FMEA poate fi elaborat ca parte a unui raport de studiu mai amplu sau poate fi un document de sine stătător. În orice caz, raportul trebuie să includă o imagine de ansamblu și note detaliate ale studiului efectuat, precum și diagrame și diagrame funcționale ale structurii sistemului. Raportul ar trebui să enumere, de asemenea, regimurile (cu statutul lor) pe care se bazează FMEA.

5.4.2 Rezultatele analizei consecințelor

O listă a consecințelor defecțiunilor ar trebui pregătită pentru sistemul specific investigat de FMEA. Tabelul 7 prezintă un set tipic de consecințe ale defecțiunilor pentru un demaror și circuit electric motorul mașinii.

Tabelul 7 - Exemplu de consecințe ale defecțiunilor pentru un demaror auto

Nota 1 - Această listă este doar un exemplu. Fiecare sistem sau subsistem analizat va avea propriul set de consecințe ale defecțiunilor.

Poate fi necesar un raport privind efectele defecțiunilor pentru a determina probabilitatea defecțiunilor sistemului. rezultate din efectele defecțiunilor enumerate și prioritizarea acțiunilor corective și preventive. Raportul privind efectele defecțiunii se bazează pe o listă a efectelor defecțiunii ale sistemului în ansamblu și trebuie să conțină detalii despre modurile de defecțiune care afectează fiecare efect de defecțiune. Probabilitatea de apariție a fiecărui mod de defecțiune este calculată pentru o anumită perioadă de timp de funcționare a obiectului, precum și pentru parametrii așteptați de utilizare și sarcini. Tabelul 8 prezintă un exemplu de prezentare generală a efectelor defecțiunii.

Tabelul B — Exemplu de probabilități de consecință a defecțiunii

Nota 2 - Un astfel de tabel poate fi construit pentru diferite clasamente calitative și cantitative ale unui obiect sau sistem.

GOST R 51901.12-2007

Raportul trebuie să conțină și o scurtă descriere a metodei de analiză și a nivelului. pe baza căruia a fost efectuat, ipotezele utilizate și regulile subiacente. În plus, ar trebui să includă liste cu:

a) moduri de defecțiune care duc la consecințe grave:

c) modificări de proiectare care sunt efectuate ca urmare a FMEA:

d) impacturi care sunt eliminate ca urmare a modificărilor generale de proiectare.

6 Alte studii

6.1 Eșecul cauzat comun

Pentru analiza de fiabilitate, nu este suficient să se ia în considerare doar defecțiuni aleatoare și independente, deoarece pot apărea defecțiuni de cauză comună. De exemplu, cauza unei defecțiuni a sistemului sau a defecțiunii acestuia poate fi funcționarea defectuoasă simultană a mai multor componente ale sistemului. Acest lucru se poate datora unei erori de proiectare (limitarea nejustificată a valorilor admisibile ale componentelor), influențelor mediului (fulger) sau unei erori umane.

Prezența defecțiunii de cauză comună (CCF)] este contrară ipotezei de independență a modurilor de defecțiune luate în considerare de FMEA Prezența CCF implică posibilitatea apariției mai multor defecțiuni în același timp sau într-o perioadă suficient de scurtă. de timp și apariția corespunzătoare a consecințelor defecțiunilor simultane.

De obicei, sursele de CCF pot fi:

Design (dezvoltare software, standardizare);

Producție (deficiențe în loturile de componente);

Mediu (zgomot electric, cicluri de temperatură, vibrații);

Factorul uman (funcționare incorectă sau acțiuni de întreținere incorecte).

Prin urmare, FMEA trebuie să ia în considerare posibilele surse de CCF atunci când analizează un sistem care utilizează redundanța sau un număr mare de obiecte pentru a atenua consecințele unei defecțiuni.

CCF este rezultatul unui eveniment care, din cauza dependențelor logice, provoacă o condiție de defecțiune simultană în două sau mai multe componente (inclusiv defecțiuni dependente cauzate de consecințele unei defecțiuni independente). Defecțiunile din cauza comună pot apărea în componente identice cu aceleași moduri de defecțiune și puncte slabe în diferite versiuni de sistem și pot fi redundante.

Capacitatea FMEA de a analiza CCF este destul de limitată. Cu toate acestea, FMEA este o procedură de examinare a fiecărui mod de defecțiune și a cauzelor asociate acestuia unul câte unul și de identificare a tuturor testelor periodice, întreținere preventivă etc. Această metodă vă permite să investigați toate cauzele care pot provoca CCF.

Este utilă utilizarea unei combinații a mai multor metode pentru a preveni sau a atenua consecințele CCF (modelarea sistemului, analiza fizică a componentelor), inclusiv: diversitatea funcțională, când ramurile sau părțile redundante ale sistemului îndeplinesc aceeași funcție. nu sunt identice și au moduri diferite de defecțiune; separare fizică pentru a elimina influențele de mediu sau electromagnetice care cauzează CCF. etc. De obicei, FMEA prevede revizuirea măsurilor preventive CCF. Cu toate acestea, aceste măsuri ar trebui descrise în coloana cu observații a foii de lucru pentru a ajuta la înțelegerea FMEA în ansamblu.

6.2 Factorul uman

Sunt necesare dezvoltări speciale pentru a preveni sau reduce unele erori umane. Astfel de măsuri includ asigurarea blocării mecanice a semnalului feroviar și a unei parole pentru utilizarea computerului sau recuperarea datelor. Dacă astfel de condiții există în sistem. Consecințele eșecului vor depinde de tipul de eroare. Unele tipuri de erori umane ar trebui investigate folosind arborele de defecțiuni ale sistemului pentru a verifica eficacitatea echipamentului. Chiar și listarea parțială a acestor moduri de defecțiune este utilă în identificarea deficiențelor de proiectare și proceduri. Identificarea tuturor tipurilor de erori umane este probabil imposibilă.

Multe defecțiuni CCF se bazează pe eroare umană. De exemplu, întreținerea necorespunzătoare a obiectelor identice poate invalida o rezervare. Pentru a evita acest lucru, sunt adesea folosite elemente de rezervă neidentice.

GOST R 51901.12-2007

6.3 Erori software

FMEA. efectuate pentru hardware sistem complex, poate avea instrucțiuni pentru software-ul de sistem. Astfel, deciziile cu privire la consecințele, criticitatea și probabilitățile condiționate care decurg din FMEA pot depinde de elementele software-ului, de caracteristicile acestora. succesiune și sincronizare. În acest caz, relația dintre hardware și software ar trebui să fie clar identificată, deoarece o modificare sau îmbunătățire ulterioară a software-ului poate modifica estimările FMEAh derivate din acesta. Aprobarea software-ului și modificările acestuia pot fi o condiție pentru revizuirea FMEA și evaluările aferente, de exemplu, logica software-ului poate fi modificată pentru a îmbunătăți siguranța în detrimentul fiabilității operaționale.

Eșecurile datorate erorilor sau inconsecvențelor software vor avea consecințe, a căror semnificație ar trebui determinată în proiectarea software și hardware. Identificarea unor astfel de erori sau inconsecvențe și analiza consecințelor acestora sunt posibile doar într-o măsură limitată. Ar trebui evaluate consecințele posibilelor erori în software pentru hardware-ul respectiv. Recomandările pentru atenuarea unor astfel de erori pentru software și hardware sunt adesea rezultatul analizei.

6.4 FMEA și consecințele defecțiunilor sistemului

FMEA al unui sistem poate fi realizat indiferent de acesta aplicație specificăși apoi poate fi adaptat la caracteristicile de proiectare a sistemului. Acest lucru se aplică truselor mici care pot fi văzute ca componente pe cont propriu (de exemplu, amplificator electronic, motor electric, supapă mecanică).

Cu toate acestea, este mai tipic să se proiecteze un FMEA pentru un proiect specific cu consecințe specifice ale defecțiunilor sistemului. Este necesar să se clasifice consecințele defecțiunilor sistemului, de exemplu: defectarea siguranței, defecțiunea recuperabilă, defecțiunea fatală, deteriorarea performanței sarcinii, eșecul sarcinii, consecințe pentru indivizi, grupuri sau societate în ansamblu.

Capacitatea unui FMEA de a lua în considerare cele mai îndepărtate consecințe ale unei defecțiuni a sistemului depinde de proiectarea sistemului și de relația dintre FMEA și alte forme de analiză, cum ar fi arbori de defecte, analiza Markov, rețele Petri etc.

7 Aplicații

7.1 Utilizarea FMEA/FMECA

FMEA este o metodă care este adaptată în primul rând studiului defecțiunilor materialelor și echipamentelor și poate fi aplicată la diferite tipuri de sisteme (electrice, mecanice, hidraulice etc.) și combinațiile acestora pentru părți de echipamente, un sistem sau un proiect ca un întreg.

FMEA ar trebui să includă o examinare a software-ului și a acțiunilor umane dacă acestea afectează fiabilitatea sistemului. FMEA poate fi un studiu al proceselor (medicale, de laborator, industriale, educaționale etc.). În acest caz, este de obicei denumit procesul FMEA sau PFMEA. Atunci când se realizează un proces FMEA, scopurile și obiectivele procesului sunt întotdeauna luate în considerare și apoi fiecare pas al procesului este examinat pentru orice rezultat advers pentru alte etape ale procesului sau atingerea obiectivelor procesului.

7.1.1 Aplicare în cadrul proiectului

Utilizatorul trebuie să stabilească cum și în ce scopuri este utilizat FMEA. FMEA poate fi utilizat singur sau poate servi ca o completare și suport pentru alte metode de analiză a fiabilității. Cerințele pentru un FMEA rezultă din necesitatea de a înțelege comportamentul hardware-ului și implicațiile acestuia pentru funcționarea unui sistem sau echipament. Cerințele FMEA pot varia semnificativ în funcție de specificul proiectului.

FMEA sprijină conceptul de analiză a proiectării și ar trebui aplicat cât mai devreme posibil în proiectarea subsistemelor și a sistemului în ansamblu. FMEA este aplicabil la toate nivelurile sistemului, dar este mai potrivit pentru nivelurile inferioare caracterizate printr-un număr mare de obiecte și/sau complexitate funcțională. Instruirea specială pentru personalul care efectuează FMEA este importantă. Colaborarea strânsă între ingineri și proiectanții de sistem este esențială. FMEA ar trebui actualizat pe măsură ce proiectul progresează și designul se modifică. La sfârșitul fazei de proiectare, FMEA este utilizat pentru a valida proiectarea și pentru a demonstra că sistemul proiectat îndeplinește cerințele specificate ale utilizatorului, standardele, liniile directoare și cerințele de reglementare.

GOST R 51901.12-2007

Informații derivate din FMEA. identifică prioritățile pentru controlul statistic al procesului, prelevarea de probe și inspecția la intrare în timpul producției și instalării, precum și pentru testele de calificare, acceptare, acceptare și punere în funcțiune. FMEA este o sursă de informații pentru procedurile de diagnosticare, întreținere în elaborarea manualelor aferente.

Atunci când alegeți profunzimea și metodele de aplicare a FMEA la un obiect sau proiect, este important să luați în considerare lanțurile pentru care sunt necesare rezultatele FMEA. sincronizarea cu alte activități și stabilirea gradului necesar de competență și control asupra modurilor și consecințelor de defecțiune nedorite. Aceasta conduce la o planificare FMEA de calitate la nivelurile indicate (sistem, subsistem, componentă, obiect al procesului iterativ de proiectare și dezvoltare).

Pentru ca un FMEA să fie eficient, locul său în programul de fiabilitate trebuie să fie clar stabilit, precum și timpul, forța de muncă și alte resurse. Este vital ca FMEA să nu fie tăiat pentru a economisi timp și bani. Dacă timpul și banii sunt limitate. FMEA ar trebui să se concentreze pe acele părți ale designului care sunt noi sau utilizează tehnici noi. Din motive economice, FMEA poate fi vizată către zonele identificate ca critice prin alte metode de analiză.

7.1.2 Aplicare la procese

Pentru a efectua PFMEA, sunt necesare următoarele:

a) o definire clară a scopului procesului. Dacă procesul este complex, scopul procesului poate intra în conflict scop comun sau un scop asociat cu produsul unui proces, produsul unei serii de procese sau etape succesive, produsul unei singure etape de proces și obiectivele particulare corespunzătoare:

b) înțelegerea etapelor individuale ale procesului;

c) înțelegerea potențialelor puncte slabe specifice fiecărei etape a procesului;

d) înțelegerea consecințelor fiecărei deficiențe individuale (eșec potențial) pentru produsul procesului;

e) înțelegerea cauzelor potențiale ale fiecăreia dintre deficiențele sau potențialele eșecuri și inconsecvențe din proces.

Dacă un proces este asociat cu mai mult de un produs, atunci acesta poate fi analizat pentru tipuri individuale de produse ca PFMEA. Analiza procesului poate fi, de asemenea, efectuată în funcție de etapele procesului și de potențialele rezultate adverse care conduc la o PFMEA generalizată, indiferent de tipurile de produse specifice.

7.2 Beneficiile FMEA

Unele dintre caracteristicile aplicației și beneficiile FMEA sunt enumerate mai jos:

a) evitarea modificărilor costisitoare datorate identificării timpurii a defectelor de proiectare;

b) identificarea defecțiunilor care, atunci când apar singure și în combinație, au consecințe inacceptabile sau semnificative și identificarea modurilor de defecțiune care ar putea avea consecințe grave asupra funcției așteptate sau cerute.

NOTA 1 Astfel de consecințe pot include eșecuri dependente.

c) determinarea metodelor necesare pentru a îmbunătăți fiabilitatea proiectării (redundanță, sarcini optime de lucru, toleranță la erori, selecție componente, reasamblare etc.);

d) furnizarea unui model logic pentru evaluarea probabilității sau intensității apariției unor condiții anormale de funcționare a sistemului în pregătirea analizei de criticitate;

e) identificarea zonelor problematice de siguranță și responsabilitate pentru calitatea produselor sau nerespectarea acestora cu cerințele obligatorii.

Nota 2 la intrare: Auto-cercetarea este adesea necesară pentru siguranță, dar suprapunerea este inevitabilă și colaborarea este foarte de dorit în timpul investigației:

f) dezvoltarea unui program de testare pentru a detecta posibilele moduri de defecțiune:

e) concentrarea pe probleme cheie ale managementului calității, analiza proceselor de control și

fabricarea produsului:

h) ajuta la identificarea caracteristicilor strategie generalăși program de întreținere preventivă;

i) asistență și sprijin în definirea criteriilor de testare, a planurilor de testare și a procedurilor de diagnosticare (teste comparative, teste de fiabilitate);

GOST R 51901.12-2007

j) suport pentru secvențierea eliminării defectelor de proiectare și suport pentru programarea modurilor alternative de funcționare și reconfigurare;

k) înțelegerea de către proiectanți a parametrilor care afectează fiabilitatea sistemului;

l) elaborarea unui document final care să conțină dovezi ale acțiunilor întreprinse pentru a se asigura că rezultatele proiectării îndeplinesc cerințele caietului de sarcini de întreținere. Acest lucru este deosebit de important în cazul răspunderii pentru calitatea produsului.

7.3 Limitările și dezavantajele FMEA

FMEA este extrem de eficient atunci când este utilizat pentru a analiza elementele care cauzează defecțiunea întregului sistem sau întreruperea funcției primare a sistemului. Cu toate acestea, FMEA poate fi dificil și obositor pentru sisteme complexe cu multe funcții și seturi diferite de componente. Aceste complexități sunt exacerbate de multiple moduri de operare și mai multe politici de întreținere și reparații.

FMEA poate fi un proces consumator de timp și ineficient dacă nu este aplicat cu atenție. Cercetare FMEA. ale căror rezultate ar trebui să fie utilizate în viitor, ar trebui determinate. Efectuarea unui FMEA nu ar trebui inclusă ca o cerință de preevaluare.

Complicațiile, neînțelegerile și erorile pot apărea atunci când se încearcă acoperirea mai multor niveluri în structura ierarhică a unui sistem dacă studiul FMEA este redundant.

Relațiile dintre oameni sau grupuri de moduri de defecțiune sau cauzele modurilor de defecțiune nu pot fi reprezentate efectiv într-un FMEA. întrucât ipoteza principală pentru această analiză este independența modurilor de defecțiune. Acest neajuns devine și mai pronunțat din cauza interacțiunilor software și hardware în care presupunerea independenței nu este confirmată. Este valabil pentru interacțiunea umană cu hardware-ul și modelele acestei interacțiuni. Presupunerea independenței defecțiunilor nu permite atenția cuvenită asupra modurilor de defecțiune, care, atunci când sunt combinate, pot avea consecințe semnificative, în timp ce fiecare dintre ele individual are o probabilitate scăzută de apariție. Este mai ușor de studiat interconexiunile elementelor sistemului utilizând metoda arborelui de erori RTA (GOSTR 51901.5) pentru analiză.

PTA este preferat pentru aplicațiile FMEA. întrucât se limitează la conexiuni de doar două niveluri structura ierarhica, de exemplu, identificarea modurilor de defecțiune ale obiectelor și determinarea consecințelor acestora pentru sistemul din circuit. Aceste consecințe devin apoi moduri de eșec la nivelul următor, de exemplu pentru un modul etc. Cu toate acestea, există experiență cu implementarea cu succes a FMEA-urilor pe mai multe niveluri.

În plus, dezavantajul FMEA este incapacitatea sa de a evalua fiabilitatea generală a sistemului și, astfel, de a evalua gradul de îmbunătățire a designului sau modificărilor acestuia.

7.4 Relația cu alte metode

FMEA (sau PMESA) poate fi aplicat singur. Ca metodă inductivă sistemică de analiză, FMEA este folosit cel mai adesea ca adjuvant la alte metode, în special cele deductive, cum ar fi PTA. În faza de proiectare, este adesea dificil să decideți ce metodă (inductivă sau deductivă) să preferați, deoarece ambele sunt utilizate în analiză. Dacă sunt identificate niveluri de risc pentru echipamentele și sistemele de fabricație, se preferă metoda deductivă, dar FMEA este încă un instrument de proiectare util. Cu toate acestea, ar trebui să fie utilizat pe lângă alte metode. Acest lucru este valabil mai ales atunci când soluțiile trebuie găsite în situații cu multiple eșecuri și un lanț de consecințe. Metoda utilizată inițial ar trebui să depindă de programul proiectului.

În primele etape de proiectare, când sunt cunoscute doar funcțiile, structura generală a sistemului și subsistemele sale, funcționarea cu succes a sistemului poate fi descrisă folosind o diagramă bloc de fiabilitate sau un arbore de defecțiuni. Cu toate acestea, pentru a alcătui aceste sisteme, procesul inductiv FMEA trebuie aplicat subsistemelor. În aceste condiții, metoda FMEA nu este cuprinzătoare. dar afișează rezultatul într-o formă vizuală tabelară. În cazul general al analizei unui sistem complex cu mai multe funcții, numeroase obiecte și relații între aceste obiecte, FMEA este necesar, dar nu suficient.

Analiza arborelui de defecțiuni (FTA) este o metodă deductivă complementară pentru analiza modurilor de defecțiune și cauzele lor corespunzătoare. Cântă pentru a urmări cauzele de nivel scăzut care duc la eșecuri de nivel înalt. Deși analiza logică este uneori utilizată pentru analiza calitativă a secvențelor de defecțiuni, de obicei precede estimarea ratei de eșec la nivel înalt. FTA vă permite să modelați interdependențe diferite feluri eşecuri în cazurile în care

GOST R 51901.12-2007

interacțiunea lor poate duce la un eveniment de mare severitate. Acest lucru este deosebit de important atunci când apariția unui mod de defecțiune determină apariția unui alt mod de defecțiune cu probabilitate mare și severitate mare. Acest scenariu nu poate fi simulat cu succes aplicarea FMEA. unde fiecare mod de defecțiune este considerat independent și individual. Unul dintre dezavantajele FMEA este incapacitatea sa de a analiza interacțiunile și dinamica modului de defecțiune într-un sistem.

PTA se concentrează pe logica evenimentelor coincidente (sau secvenţiale) şi alternative care provoacă consecinţe nedorite. FTA vă permite să construiți un model corect al sistemului analizat, să evaluați fiabilitatea și probabilitatea de defecțiune a acestuia și, de asemenea, vă permite să evaluați impactul îmbunătățirilor de proiectare și o scădere a numărului de defecțiuni de un anumit tip asupra fiabilității sistemului în lantul. Formularul FMEA este mai descriptiv. Ambele metode sunt utilizate în analiza generală a siguranței și a fiabilității unui sistem complex. Cu toate acestea, dacă sistemul se bazează în primul rând pe logica secvențială cu redundanță mică și multe funcții, atunci FTA este o modalitate prea complexă de a reprezenta logica sistemului și de a identifica modurile de defecțiune. În astfel de cazuri, FMEA și metoda Diagramei bloc de fiabilitate sunt adecvate. În alte cazuri în care se preferă FTA. ar trebui completată cu descrieri ale modurilor de defecțiune și consecințele acestora.

Atunci când alegeți o metodă de analiză, este necesar să vă ghidați în primul rând de cerințele specifice ale proiectului, nu numai tehnice, ci și de cerințele pentru indicatorii de timp și cost. eficienta si utilizarea rezultatelor. Orientări generale:

a) FMEA este aplicabil atunci când este necesară o cunoaștere cuprinzătoare a caracteristicilor defecțiunii obiectului:

b) FMEA este mai potrivit pentru sisteme, module sau complexe mai mici:

c) FMEA este un instrument important pentru cercetare, dezvoltare, proiectare sau alte sarcini atunci când trebuie identificate consecințe inacceptabile ale defecțiunilor și trebuie găsite măsurile necesare pentru a le elimina sau atenua:

d) FMEA poate fi necesar pentru instalațiile de ultimă generație în care caracteristicile defecțiunii pot să nu fie în concordanță cu funcționarea anterioară;

e) FMEA este mai aplicabil sistemelor care au un număr mare de componente care sunt legate printr-o logică comună de eroare:

f) FTA este mai potrivit pentru analiza modului de defecțiune multiplă și dependentă cu logică complexă și redundanță. FTA poate fi utilizat la niveluri superioare ale structurii sistemului, etapele incipiente ale unui proiect și atunci când nevoia de FMEA detaliat este identificată la niveluri inferioare în timpul dezvoltării aprofundate a designului.

GOST R 51901.12-2007

Anexa A (informativă)

Scurtă descriere a procedurilor FMEA și FMECA

A.1 Etape. Prezentare generală a executărilor de analiză

Pe parcursul analizei ar fi trebuit parcursi urmatorii pasi ai procedurii: c) decizia de a ce metodă - FMEA sau FMECA este necesară:

b) definirea limitelor sistemului pentru analiză:

c) cunoașterea cerințelor și funcțiilor sistemului;

d) definirea criteriilor de defecțiune/operabilitate;

c) definirea modurilor de defecțiune și a consecințelor defecțiunilor fiecărui obiect din raport:

0 descrierea fiecărei consecințe a defecțiunii: e) raportare.

Pași suplimentari pentru FMECA: h) determinarea rangurilor de severitate a defecțiunilor sistemului.

I) stabilirea valorilor de severitate ale modurilor de eroare a obiectelor:

J) determinarea modului de defectare a obiectului și a frecvenței consecințelor:

k) determinarea frecvenței modului de defecțiune:

l) compilarea matricelor de criticitate pentru modurile de defectare a obiectelor:

m) descrierea severității consecințelor defecțiunii în conformitate cu matricea de severitate; n) compilarea unei matrice de criticitate pentru consecințele defecțiunii sistemului; o) raportare pentru toate nivelurile de analiză.

NOTĂ Evaluarea frecvenței modului de defecțiune și a consecințelor în FMEA se poate face folosind pașii n>. I) și j).

A.2 Fișa de lucru FMEA

A.2.1 Domeniul de aplicare al fișei de lucru

Fișa de lucru FMEA descrie detaliile analizei în formă tabelară. Cu toate că procedura generala FMEA este permanent, fișa de lucru poate fi adaptată unui anumit proiect în conformitate cu cerințele acestuia.

Figura A.1 prezintă un exemplu de aspect al foii de lucru FMEA.

A.2.2 Cap fișă de lucru

Capul foii de lucru trebuie să includă următoarele informații:

Desemnarea sistemului ca obiect în ansamblu, pentru care sunt identificate consecințele finale. Această denumire trebuie să fie compatibilă cu terminologia utilizată în diagramele bloc, diagramele și figurile:

Perioada și modul de funcționare selectat pentru analiză:

Obiectul (modul, componentă sau parte) care este examinat în această fișă de lucru.

Nivelul de revizuire, data, numele analistului care coordonează FMEA. precum și numele membrilor principalilor echipei. furnizarea de informații suplimentare pentru controlul documentelor.

A.2.3 Completarea fișei de lucru

Intrările din coloanele „Obiect” și „Descrierea obiectului și a funcțiilor acestuia*” ar trebui să identifice subiectul analizei. Ar trebui date link-uri către o diagramă bloc sau altă aplicație, o scurtă descriere a obiectului și a funcției acestuia.

Descrierea modurilor de defecțiune ale obiectului este dată în coloana „Tipul de defecțiune*”. Clauza 5.2.3 oferă linii directoare pentru identificarea modurilor de defecțiune potențiale. Utilizarea unui identificator unic „Cod mod de eșec*” pentru fiecare mod unic de eroare a obiectului va facilita rezumarea analizei.

Cele mai probabile cauze ale modurilor de defecțiune sunt enumerate în coloana " Motive posibile refuz." O scurtă descriere a consecințelor modului de defecțiune este dată în coloana „Consecințele locale ale eșecului”. Informații similare pentru unitatea în ansamblu sunt date în coloana „Rezultatele eșecului”. Pentru unele studii FMEA, este de dorit să se evalueze consecințele unui eșec la un nivel intermediar. În acest caz, consecințele sunt indicate în coloana suplimentară „Următorul nivel de construcție superior”. Identificarea consecințelor unui mod de defecțiune este discutată în 5.2.5.

O scurtă descriere a metodei de detectare a modului de defecțiune este dată în coloana Metodă de detectare a defecțiunii. Metoda de detectare poate fi implementată automat printr-un test încorporat prin proiectare sau poate necesita utilizarea procedurilor de diagnosticare prin implicarea personalului de operare și întreținere, este important să se identifice metoda de detectare a modurilor de defecțiune pentru a se asigura că acțiunile corective sunt Luat.

GOST R 51901.12-2007

Caracteristicile de proiectare care atenuează sau reduc numărul de defecțiuni de un anumit tip, cum ar fi redundanța, ar trebui notate în coloana Condiții de compensare a defecțiunilor. Compensarea prin întreținere sau acțiuni ale operatorului ar trebui, de asemenea, indicată aici.

coloana Severitate eșec indică nivelul de severitate stabilit de analiștii FMEA.

în coloana „Frecvența sau probabilitatea de apariție a defecțiunii” indicați frecvența sau probabilitatea de apariție a unui anumit tip de defecțiune. Scalarea trebuie să corespundă valorii sale (de exemplu, defecțiuni la un milion de ore, defecțiuni la 1000 km etc.).

8 coloana „Observații” indică observațiile și recomandările în conformitate cu 5.3.4.

A.2.4 Note în fișa de lucru

Ultima coloană a foii de lucru ar trebui să conțină toate remarcile necesare pentru a clarifica restul intrărilor. Acțiunile viitoare posibile, cum ar fi recomandările de îmbunătățire a designului, pot fi înregistrate și apoi raportate. Această coloană poate include și următoarele:

a) orice condiții neobișnuite:

b) consecințele defecțiunilor elementului redundant:

c) descrierea proprietăților critice ale proiectului:

0) orice observație care extinde informațiile:

f) cerințe esențiale de întreținere:

e) cauzele dominante ale defecţiunilor;

P) consecințele dominante ale eșecului:

0 Deciziile luate, cum ar fi analiza proiectului.

obiect final. Perioada și modul de funcționare:			Revizuire:					Pregătite de:
	Descrierea obiectului și funcțiile acestuia	(defect	Codul tipului de defecțiune (defecțiune)	motive pentru defecțiune (nu funcționalitate)	(defect	Final (defect	Metoda de detectare a defecțiunilor	Condiții de compensare pentru anulare		Frecvența sau probabilitatea defecțiunii

Figura AL - Exemplu de fișă de lucru FMEA

GOST R 51901.12-2007

GOST R 51901.12-2007

Anexa B (informativă)

Exemple de cercetare

B.1 Exemplul 1 - FMECA pentru alimentarea vehiculului cu calcul RPN

Figura 8.1 prezintă o mică parte din MEC extins pentru o mașină. Se analizează sursa de alimentare și conexiunile acesteia cu bateria.

Circuitul bateriei include o diodă D1. condensator C9. conectarea bornei pozitive a bateriei la masă. Se folosește o diodă cu polaritate inversă, care, în cazul conectării bornei negative a bateriei la carcasă, protejează obiectul de deteriorare. Condensatorul este un filtru EMI. Dacă oricare dintre aceste părți scurtcircuita la masă, bateria se va scurtcircuita și la masă, ceea ce poate duce la defectarea bateriei.

Obiect/Funcție			Mod de eroare potențial	Consecințele potențiale ale eșecului				Potenţial!." Poate cauza / eşec	Punct(e) motiv(e) „Mecanism de eșec
Subsistemul				Local consecințe	Final consecințe
Alimentare electrică
			Un scurt închidere	Borna bateriei * scurtcircuita fără masă				Defect component intern	Distrugerea materială
			electric	Fără protecție de rezervă împotriva tensiunii inverse				defect al componentei interne	Fisura la sudare sau semiconductor
			Un scurt închidere	Borna bateriei * scurtcircuita la masă	Scurgerea bateriei. călătorie imposibilă			defect al componentei interne	Defecțiune dielectrică sau fisurare
			electric	Fără filtru EMI	Funcționarea obiectului nu îndeplinește cerințele			defect al componentei interne	Expunere la dielectric, scurgere, gol sau fisurare
			electric					Defect component intern	Distrugerea materială
			electric	Fără tensiune pentru a porni circuitul electric	Obiectul este inoperabil. Nicio indicație de avertizare			Defect component intern	Fisura in sudura sau material

Figura B.1 - FMEA pentru o piesă auto

GOST R 51901.12-2007

vehicul. Un astfel de refuz, desigur, nu are niciun avertisment. Eșecul care face imposibilă călătoria este considerat periculos în industria motocicletelor. Prin urmare, pentru modul de defecțiune al ambelor părți denumite, rangul de severitate S este egal cu 10. Valorile rangului de apariție O au fost calculate pe baza intensităților pieselor de defecțiune cu sarcinile corespunzătoare pentru funcționarea vehiculului și apoi mărite la O pentru vehicul FMEA. Valoarea rangului de detectare D este foarte scăzută, deoarece închiderea oricărei felii de onoare este detectată atunci când obiectul este testat pentru sănătate.

Defecțiunea oricăreia dintre părțile de mai sus nu deteriorează obiectul, cu toate acestea, nu există protecție împotriva inversării polarității pentru diodă. Defectarea unui condensator care nu filtrează interferențele electromagnetice poate cauza interferențe la echipamentele din vehicul.

Dacă în bobina L1. situat intre baterie si circuitul electric si destinat filtrarii. există o deschidere, obiectul este inoperabil deoarece bateria este deconectată și nu va fi afișat niciun avertisment. Bobinele au o rată de eșec foarte scăzută, astfel încât rangul de apariție este 2.

Rezistorul R91 transmite tensiunea bateriei la tranzistoarele de comutare. Dacă R91 eșuează, obiectul devine inoperabil cu un rang de severitate de 9. Deoarece rezistențele au o rată de eșec foarte scăzută, rangul de apariție este 2. Rangul de detectare este 1. deoarece obiectul nu este operabil.

Rang de aspect	Acțiuni de prevenire	Acțiuni de descoperire			acțiune	Data responsabilă și scadență	Rezultatele acțiunilor
							Actiuni luate
	Selectarea unei componente de calitate și putere superioară	Testele de evaluare și control nu sunt de încredere
	Selectarea unei componente de calitate și putere superioară	Teste de evaluare și control pentru fiabilitate
	Selectarea unei componente de calitate și putere superioară	Teste de evaluare și control pentru fiabilitate
	Selectarea unei componente de calitate și putere superioară	Teste de evaluare și control pentru fiabilitate
	Selectarea unei componente de calitate și putere superioară	Teste de evaluare și control pentru fiabilitate

electronice cu calcul RPN

GOST R 51901.12-2007

B.2 Exemplul 2 - FMEA pentru un sistem motor-generator

Exemplul ilustrează aplicarea metodei FMEA la un sistem motor-generator. Scopul studiului este limitat doar la sistem și se referă la consecințele defecțiunilor elementelor asociate cu alimentarea cu energie a motorului-generator sau orice alte consecințe ale defecțiunilor. Aceasta definește limitele analizei. Exemplul de mai sus ilustrează parțial reprezentarea sistemului sub forma unei diagrame bloc. Inițial au fost identificate cinci subsisteme (vezi Figura B.2) iar unul dintre ele - sistemul de încălzire, ventilație și răcire - este prezentat la nivelurile inferioare ale structurii în raport cu găina. unde s-a decis începerea FMEA (vezi Figura c.3). Diagramele arată, de asemenea, sistemul de numerotare utilizat pentru referințe în fișele de lucru FMEA.

Pentru unul dintre subsistemele motor-generator, este prezentat un exemplu de fișă de lucru (vezi Figura B.4) care respectă recomandările acestui standard.

o onoare importantă a FMEA este definirea și clasificarea severității consecințelor defecțiunilor pentru sistemul în ansamblu. Pentru sistemul motor-generator, acestea sunt prezentate în Tabelul B.1.

Tabelul B.1 — Definiția și clasificarea severității defecțiunii pentru sistemul motor-generator în ansamblu

Figura B.2 - Diagrama subsistemelor motor-generator

Figura 6L - Diagrama sistemului de încălzire, ventilație, răcire

GOST R 51901.12-2007

Sistemul 20 - Sistem de încălzire, ventilație și răcire

Componentă

tip de defecțiune (funcționare defectuoasă)

Consecința eșecului

Metoda sau indicația de detectare a defecțiunii

Rezervare

Observatii

Sistem de incalzire (de la 12 la 6 intrerupatoare la fiecare capat) numai cand mecanismul nu functioneaza

Notă - Mech-“mzm se poate supraîncălzi. dacă încălzitoarele nu se opresc automat

Încălzitoare

a) Arsarea încălzitorului b) Scurtcircuit la pământ din cauza defectului de izolație

Coborâți-l pe al meu pe al tău Fără încălzire - posibilă condens1c<я

a) Temperatura mai mică de 5° peste temperatura ambiantă b) Utilizarea unei siguranțe sau a unui întrerupător de circuit aprobat

Un scurtcircuit nu empo nu ar trebui să ducă la defecțiunea sistemului

Un scurtcircuit pe empo nu ar trebui să ducă la o defecțiune a sistemului pentru o perioadă lungă de timp

Carcasa pentru incalzire term-m „mic, cablu

Conexiune cu încălzitoare

a) Supraîncălzirea terminalului sau cablului unuia/șase sau tuturor încălzitoarelor b) Scurtcircuit la bornele de împământare (urmă)

Încălzire fără sau redusă, condens Lipsa tuturor încălzirii - condens

Temperatura mai mică decât b‘Peste temperatura ambiantă Dovedit livra

Figura 0.4 - FMEA pentru sistemul 20

GOST R 51901.12-2007

GOST R 51901.12-2007

B.3 Exemplul 3 - FMECA pentru un proces de fabricație

Procesul FMECA examinează fiecare proces de fabricație al obiectului în cauză. FMECA investighează asta. ce ar putea merge prost. conform prevederilor și măsurilor de protecție existente (în caz de defecțiune), precum și cât de des se poate întâmpla acest lucru și modul în care astfel de situații pot fi eliminate prin modernizarea instalației sau procesului. Scopul este de a se concentra asupra posibilelor (sau cunoscute) probleme pentru a menține sau atinge calitatea cerută a produsului finit. Întreprinderi care colectează obiecte complexe. precum autoturismele sunt bine conștienți de necesitatea de a solicita furnizorilor de componente să efectueze această analiză. Principalii beneficiari sunt furnizorii de componente. Implementarea analizei obligă la re-verificarea încălcărilor tehnologiei de fabricație și uneori a eșecurilor, ceea ce duce la costul îmbunătățirii.

Formularul pentru foaia de lucru pentru procesul FMECA este similar cu formularul pentru foaia de lucru pentru produsul FMECA, dar există unele diferențe (vezi Figura B.5). O măsură a criticității este valoarea acțiunii prioritare (APW). foarte apropiată ca semnificație de valoarea priorității riscului (PPW). considerat mai sus. Procesul FMECA examinează modalitățile în care apar defectele și neconformitățile și opțiunile de livrare către client în conformitate cu procedurile de management al calității. FMECA nu ia în considerare defecțiunile de service datorate uzurii sau utilizării greșite.

GU>OM*SS

Obiectul aici este acțiunea de eșec

Leaked * ala "e

CONSECINȚE"

(b se întunecă pe *

Gestionarea instalației existente**

SUSHDSTV

R "xm" "domino *

I>yS 10*1"

PvzMOTRVIINO

e>ah*mi*

Dimensiuni sau unghiuri incorecte ale umărului

inserţii fără sălcii" greutăţi pe matriţă. Performanţă scăzută

Ajustat greșit prin introducerea greșită

grosime. care înconjoară inserția Operabilitate redusă Durată de viață redusă

deficiențe de producție SAU controale zguduie pto

planurile producătorului și SAT

Analiza planurilor de eșantionare

Izolați componentele defecte de consumabile bune

Adunarea antrenamentului

Stralucire insuficienta a placarii cu nichel

Coroziune. Abateri în etapa finală

control vizual în conformitate cu planul de control statistic al acceptării

Activați controlul aleatoriu pentru a-i oferi o verificare vizuală pentru luciul corect

estimare proastă a vizualizării rețelei

extrudare insuficientă a metalului Grosimea incorectă a peretelui. Deşeuri

în timpul prelucrării s-au găsit pereți subțiri.

deficiențe în managementul producției sau al calității

control vizual” în planurile de control statistic al acceptării

Activați un control JUICY pentru a efectua o verificare vizuală a luciului corect

Reducerea resurselor

Un fel de consecințe

implicatii pentru procesul intermediar, implicatii pentru proces final: Consecințe pentru asamblare. losledst""i pentru utilizator

tip „ITICITATE

Ose la probabilitatea de apariție * 10;

$ek = gravitatea consecintelor pe o scara de la 1-10.

De(* probabilitatea detectării „” înainte de livrarea către client. u, are * valoarea acțiunii prioritare * Ose $ek Dei

Figura B.5 — Parte a procesului FM EC A pentru o bară de alumină prelucrată

GOST R 51901.12-2007

GOST R 51901.12-2007

Anexa C (informativă)

Lista abrevierilor în limba engleză utilizate în standard

FMEA - Metoda de analiză a modurilor de defecțiune și a efectelor:

FMECA - o metodă de analiză a modurilor, consecințelor și criticității defecțiunilor:

DFMEA - FMEA. utilizat pentru analiza proiectelor în industria auto: PRA - analiza riscului probabilistic:

PFMEA - FMEA. utilizat pentru analiza procesului:

FTA - analiza arborelui de erori:

RPN - valoarea priorității riscului:

APN - valoarea priorității acțiunii.

Bibliografie

(1J GOST 27.002-89

Fiabilitate în tehnologie. Noțiuni de bază. Termeni și definiții (Fiabilitatea produselor industriale. Principii generale. Termeni și definiții)

(2) IEC 60300-3-11:1999

Managementul fiabilității. Partea 3. Ghid de aplicare. Secțiunea 11 întreținere orientat spre fiabilitate

(IEC 60300-3-11:1999)

(Managementul fiabilității - Partea 3-11: Ghid de aplicație - Întreținere centrată pe fiabilitate)

(3) SAE J1739.2000

Modul potențial de defecțiune și analiza efectelor în proiectare (Design FMEA) și analiza potențială a modului de defecțiune și efectele în procesele de fabricație și asamblare (Process FMEA). și analiza modului de defecțiune potențial și a efectelor pentru utilaje

Mod de eșec potențial și analiști de efecte, ediția a treia. 2001

GOST R 51901.12-2007

UDC 362:621.001:658.382.3:006.354 OKS 13.110 T58

Cuvinte cheie: analiza modurilor de defecțiune și consecințelor, analiza modurilor de defecțiune, consecințelor și criticității. eșec, redundanță, structură a sistemului, mod de defecțiune, criticitate a eșecului

Editor L.8 Afanasenko Editor tehnic al AP. Guseva Coritor U.C. Kvbashoea Computer layout P.A. Cercuri de ulei

Predată în platou 10.04.2003. Semnat și ștampilat t6.06.2008. Format 60" 64^. Hartie offset. Căști Arial.

Imprimare offset Uel. cuptor 4,65. Uch.-ed. 3,90. Circulație 476 zhz. Zach. 690.

FSUE STANDARDINFORM*. 123995 Moscova. Banda grenade.. 4. wvrwgoslmto.ru infoggostmlo t

Tastat în FSUE „STANDARTINFORM” pe un computer.

Tipărit la filiala FSUE STANDARTINFORM* ■- tip. Imprimanta din Moscova. 105062 Moscova. Lyalin per., 6.