Analiza vrst in posledic okvar. Analiza FMEA: primer in uporaba

ZVEZNA AGENCIJA ZA TEHNIČNO REGULACIJO IN METROLOGIJO

NACIONALNI

STANDARD

RUSKI

ZVEZE

GOSTR

51901.12-

(IEC 60812: 2006)

Upravljanje s tveganji

METODA ANALIZE VRSTE IN UČINKOV

ZAVRNITEV ODGOVORNOSTI

Tehnike analize za zanesljivost sistema - Postopek za način okvare in učinke

Uradna izdaja

С | Ш№Ц1Ч1 + П | Ш

GOST R 51901.12-2007

Predgovor

Cilji in načela standardizacije e Ruska federacija ustanovljen z Zveznim zakonom z dne 27. decembra 2002 št. 184-FZ "O tehnični ureditvi" in s pravili za uporabo nacionalnih standardov Ruske federacije - GOST R 1.0-2004 "Standardizacija v Ruski federaciji. Osnovne določbe"

Informacije o standardu

1 PRIPRAVILA Odprta delniška družba Znanstvenoraziskovalni center za nadzor in diagnostiko tehničnih sistemov (JSC NITs KD) in Tehnični odbor za standardizacijo TC 10 "Napredne proizvodne tehnologije, upravljanje in ocenjevanje tveganj" na podlagi lastnega verodostojnega prevoda standarda določeno v členu 4

2 UVODIL Oddelek za razvoj. informacijska podpora in akreditacija Zvezne agencije za tehnično regulacijo in meroslovje

3 ODOBREN IN UPORABLJEN z Odredbo Zvezne agencije za tehnično regulacijo in meroslovje št. 572-st z dne 27. decembra 2007

4 Ta standard je spremenjen glede na mednarodni standard IEC 60812: 2006 "Metode za analizo zanesljivosti sistemov. Analiza načina in učinkov okvare (FMEA) "(IEC 60812: 2006" Tehnike analize za zanesljivost sistema - Postopek za analizo načina in učinkov okvare (FMEA) ") z uvedbo tehničnih odstopanj, pojasnjenih v uvodu tega standarda.

Ime tega standarda je bilo spremenjeno iz imena navedenega mednarodni standard biti v skladu z GOST R 1.5-2004 (pododdelek 3.5)

5 PREDSTAVLJENO PRVIČ

Informacije o spremembah tega standarda so objavljene v letno objavljenem indeksu informacij " Nacionalni standardi". in besedilo sprememb in dopolnitev - v mesečno objavljenih informativnih indeksih "Nacionalni standardi". V primeru revizije (zamenjave) ali preklica tega standarda bo ustrezno obvestilo objavljeno v mesečno objavljenem indeksu informacij »Nacionalni standardi«. Ustrezne informacije, obvestila in besedila so objavljena tudi v sistemu javnega obveščanja - na uradni spletni strani Zvezne agencije za tehnično regulacijo in meroslovje na internetu

© Standardinform, 2008

Tega standarda ni dovoljeno reproducirati v celoti ali delno, razmnoževati in distribuirati kot uradna publikacija brez dovoljenja Zvezne agencije za tehnično regulacijo in meroslovje.

GOST R 51901.12-2007

1 Obseg ................................................. 1

3 Izrazi in definicije ................................................. 2

4 Splošne določbe ................................................. 2

5 Analiza vrst in posledic okvar ................................... 5

6 Druge raziskave ................................................. 20

7 aplikacij ................................................................ 21

Dodatek A (informativni) Kratek opis postopki FMEA in FMECA ............... 25

Dodatek B (informativni) Primeri raziskav ............................ 28

Dodatek C (informativni) Seznam angleških okrajšav, uporabljenih v standardu. 35 Bibliografija ................................................................ 35

GOST R 51901.12-2007

Uvod

V nasprotju z veljavnim mednarodnim standardom ta standard vključuje sklicevanja na IEC 60050 * 191: 1990 Mednarodni elektrotehnični besednjak. Poglavje 191. Zanesljivost in kakovost storitev«, ki jih je zaradi odsotnosti sprejetega usklajenega nacionalnega standarda nepraktično navajati v nacionalnem standardu. V skladu s tem je bila spremenjena vsebina oddelka 3. Poleg tega je v standard vključen dodatek C, ki vsebuje seznam okrajšav, uporabljenih v angleščini. Sklici na nacionalne standarde in dopolnilno prilogo C so v poševnem tisku.

GOST R 51901.12-2007 (IEC 60812: 2006)

NACIONALNI STANDARD RUSKE FEDERACIJE

Upravljanje s tveganji

ANALITSKA METODA ZA VRSTE IN POSLEDICE NAPAK

Upravljanje s tveganji. Postopek za analitike načina napak in učinkov

Datum uvedbe - 01.09.2008

1 področje uporabe

Ta mednarodni standard določa metode analize načina okvare in učinkov (FMEA). vrste, posledice in kritičnost okvar (Failure Mode. Effects and Criticality Analysis - FMECA) ter daje priporočila za njihovo uporabo za doseganje zastavljenih ciljev z:

Izvajanje potrebnih faz analize;

Identifikacija ustreznih izrazov, predpostavk, kazalnikov kritičnosti, načinov okvare:

Definicije osnovnih načel analize:

Uporaba potrebnih primerov tehnološke karte ali druge tabele.

Vse podano v tem standardu Splošni pogoji FMEA veljajo tudi za FMECA. Ker

slednji je razširitev FMEA.

2 Normativne reference

8 tega standarda se uporabljajo normativne reference na naslednje standarde:

GOST R 51901.3-2007 (IEC 60300-2: 2004) Upravljanje tveganj. Smernice za upravljanje zanesljivosti (IEC60300-2: 2004 "Upravljanje zanesljivosti. Smernice za upravljanje zanesljivosti". MOD)

GOST R 51901.5-2005 (IEC 60300-3-1: 2003) Upravljanje tveganj. Navodila za uporabo metod analize zanesljivosti (IEC 60300-3-1: 2003 "Upravljanje zanesljivosti. Del 3-1. Navodila za uporabo. Metode analize zanesljivosti. Metodološki priročnik." MOD)

GOST R 51901.13-2005 (IEC 61025: 1990) Upravljanje tveganj. Analiza drevesa napak (IEC 61025: 1990 "Analiza drevesa napak (FNA)". MOD)

GOST R51901.14-2005 (IEC61078: 1991) Upravljanje tveganj. Metoda strukturnega diagrama zanesljivosti (IEC 61078: 2006 "Metode analize zanesljivosti. Strukturni diagram zanesljivosti in metode Bulway". MOD)

GOS TR51901.15-2005 (IEC61165: 1995) Upravljanje tveganj. Uporaba Markovih metod (IEC 61165: 1995 "Uporaba Markovljevih metod". MOD)

Opomba - Pri uporabi tega standarda je priporočljivo preveriti delovanje referenčnih standardov v javnem informacijskem sistemu - na uradni spletni strani Zvezne agencije za tehnično regulacijo in meroslovje na internetu ali v skladu z letno objavljenim indeksom informacij "National Standardi*, ki je objavljen s 1. januarjem tekočega leta, in po ustreznih mesečnih informativnih znakih, objavljenih v tekočem letu. Če je referenčni standard zamenjan (spremenjen), je treba pri uporabi tega standarda upoštevati nadomestni (spremenjen) standard. Če je referenčni standard razveljavljen brez zamenjave, se določba, v kateri je navedeno sklicevanje nanj, uporablja v obsegu, ki ne vpliva na referenco.

Uradna izdaja

GOST R 51901.12-2007

3 Izrazi in definicije

V tem standardu se uporabljajo naslednji izrazi z ustreznimi definicijami:

3.1 postavka: Vsak del, element, naprava, podsistem, funkcionalna enota, aparat ali sistem, ki ga je mogoče obravnavati neodvisno.

Opombe

1 Predmet je lahko sestavljen iz tehnične opreme, programska orodja ali kombinacijo le-teh in lahko v posebnih primerih vključuje tudi tehnično osebje.

2 Številni predmeti, na primer njihova zbirka ali vzorec, se lahko obravnavajo kot predmet.

OPOMBA 3 Na proces lahko gledamo tudi kot na entiteto, ki opravlja določeno funkcijo in za katero se izvaja FMEA ali FMECA. Običajno strojna FMEA ne zajema ljudi in njihovih interakcij s strojno ali programsko opremo, medtem ko proces FMEA običajno vključuje analizo človeških dejanj.

3.2 napaka: izguba sposobnosti predmeta za izvajanje zahtevane funkcije.

3.3 okvara: stanje objekta, v katerem ne more opravljati zahtevane funkcije, z izjemo takšne nezmožnosti med vzdrževanjem ali drugimi načrtovanimi dejavnostmi ali zaradi pomanjkanja zunanjih virov.

Opombe (uredi)

1 Napaka je pogosto posledica okvare objekta, vendar se lahko zgodi brez nje.

OPOMBA 2 V tem standardu se izraz "neuspeh" uporablja v povezavi z izrazom "neuspeh" iz zgodovinskih razlogov.

3.4 okvara: učinek okvare: učinek načina okvare na delovanje, funkcijo ali status predmeta

3.5 način okvare in narava okvare objekta

3.6 kritičnost odpovedi: Kombinacija resnosti posledic in pogostosti pojavljanja ali drugih lastnosti okvare kot značilnost potrebe po identifikaciji virov, vzrokov in zmanjšanju pogostosti ali števila pojavov določene okvare ter zmanjšanju resnosti okvare. posledice

3.7 sistemski niz medsebojno povezanih ali medsebojno delujočih elementov

Opombe (uredi)

1 Kar zadeva zanesljivost, mora sistem imeti:

a) določene cilje, predstavljene v obliki zahtev za njegove funkcije:

t>) uveljavljeni pogoji delovanja:

c) določene meje.

2 Struktura sistema je hierarhična.

3.8 resnost okvare: pomen ali resnost posledic načina okvare za zagotovitev delovanja objekta. okolje in operaterja, povezanega z uveljavljenimi mejami preiskovanega objekta.

4 Ključne točke

4.1 uvod

Analiza načina in učinkov napak (FMEA) je metoda sistematične analize sistema za prepoznavanje možnih načinov okvare. njihove vzroke in posledice ter vpliv okvare na delovanje sistema (sistema kot celote ali njegovih komponent in procesov). Izraz "sistem" se uporablja za opis strojne opreme, programsko opremo(z njihovo interakcijo) ali proces. Priporočljivo je, da se analiza izvede v zgodnjih fazah razvoja, ko je stroškovno najbolj učinkovito odpraviti ali zmanjšati posledice in število načinov okvar. Analiza se lahko začne takoj, ko je sistem mogoče predstaviti v obliki funkcionalnega blok diagrama z navedbo njegovih elementov.

Za več podrobnosti glej.

GOST R 51901.12-2007

Čas FMEA je zelo pomemben. Če je bila analiza izvedena v dovolj zgodnji fazi razvoja sistema, potem uvedba projektnih sprememb za odpravo pomanjkljivosti, ugotovljenih med FMEA. je stroškovno učinkovitejši. Zato je pomembno, da so cilji in cilji FMEA opisani v načrtu in časovnici za razvojni proces. V to smer. FMEA je iterativni proces, ki poteka sočasno s procesom načrtovanja.

FMEA je uporabna na različnih ravneh sistemske razgradnje – od najvišje ravni sistema (sistema kot celote) do funkcij posameznih komponent ali programskih ukazov. FMEA se nenehno ponavljajo in posodabljajo, ko se zasnova sistema izboljšuje in spreminja med razvojem. Spremembe načrta zahtevajo spremembe ustreznih delov FMEA.

Na splošno je FMEA rezultat dela ekipe usposobljenih strokovnjakov. sposoben prepoznati in oceniti pomen in posledice različnih vrst potencialnih projektnih in procesnih neskladnosti, ki lahko vodijo do okvare izdelka. Timsko delo spodbuja miselni proces in zagotavlja zahtevana kakovost strokovno znanje.

FMEA je metoda za ugotavljanje resnosti posledic možnih načinov okvare in zagotavljanje ukrepov za ublažitev, v nekaterih primerih FMEA vključuje tudi oceno verjetnosti načinov okvare. To razširi analizo.

Pred uporabo FMEA je treba izvesti hierarhično razgradnjo sistema (strojne opreme s programsko opremo ali procesa) na osnovne elemente. Koristno je uporabiti preproste blokovne diagrame, ki ponazarjajo razgradnjo (glej GOST 51901.14). V tem primeru se analiza začne z elementi najnižje ravni sistema. Posledica okvare na nižji ravni lahko povzroči odpoved objekta na višji ravni. Analiza se izvaja od spodaj navzgor, od spodaj navzgor, dokler se ne ugotovijo končne posledice za sistem kot celoto. Ta postopek je prikazan na sliki 1.

FMECA (Failure Modes, Consequences and Resity Analysis) razširja FMEA tako, da vključuje metode za razvrščanje resnosti načinov okvare, kar omogoča določanje prednosti protiukrepom. Kombinacija resnosti in stopnje neuspeha je ukrep, imenovan kritičnost.

Načela FMEA se lahko uporabljajo zunaj razvoja projekta v vseh fazah življenjskega cikla izdelka. Metodo FMEA je mogoče uporabiti v proizvodnem ali drugem procesu, kot so bolnišnice. medicinskih laboratorijih, izobraževalni sistemi itd. Pri uporabi PMEA v proizvodnem procesu se ta postopek imenuje analiza načina in učinkov procesne napake (PFMEA). Za učinkovito uporabo FMEA je nujno zagotoviti ustrezne vire. Popolno razumevanje sistema za preliminarni FMEA ni potreben, vendar z razvojem projekta natančna analiza načinov in posledic okvar zahteva popolno poznavanje značilnosti in zahtev projektiranega sistema. Kompleksni tehnični sistemi običajno zahtevajo uporabo analize pri velikem številu dejavnikov oblikovanja (mehanika, elektrotehnika, načrtovanje sistemov, razvoj programske opreme, orodja Vzdrževanje itd.).

6 Na splošno velja FMEA za določene vrste napake in njihove posledice za sistem kot celoto. Vsaka vrsta okvare velja za neodvisno. Zato ta postopek ni primeren za obravnavanje odvisnih napak ali okvar, ki so posledica zaporedja več dogodkov. Za analizo takšnih situacij je treba uporabiti druge metode, kot je Markova analiza (glej GOST 51901.15) ali analiza drevesa napak (glej GOST R 51901.13).

Pri ugotavljanju posledic okvare je treba upoštevati okvare višje stopnje in okvare iste stopnje, ki so posledica okvare, ki je nastala. Analiza mora identificirati vse možne kombinacije načinov okvare in njihovih zaporedij, ki lahko povzročijo posledice načinov okvare višje stopnje. V tem primeru je potrebno dodatno modeliranje za oceno resnosti ali verjetnosti takšnih posledic.

FMEA je fleksibilno orodje, ki ga je mogoče prilagoditi posebnostim zahtev posamezne proizvodnje. V nekaterih primerih je potreben razvoj specializiranih obrazcev in pravil za vodenje evidenc. Stopnje resnosti načina okvare (kjer je primerno) so lahko različno opredeljene za različne sisteme ali različne sistemske ravni.

GOST R 51901.12-2007

Podsistem

Podsisgaia

	"Podsistem" * 4 *		Pyoisteab
Razlog za veleprodajni sistem

Vidmotk & iv

Pietista: Otid Padyastamy 4

Nato: stm * jod *

; tts, Nodul3

(Preminm atash aoyugsh 8 vrst neželene pošte

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

Posedoteio:<утммчеип«2

Slika 1 – Razmerje med vrstami in posledicami napak v hierarhični strukturi sistema

GOST R 51901.12-2007

4.2 Cilji in cilji analize

Razlogi za uporabo analize načina in učinkov okvare (FMEA) ali analize načina, učinkov in resnosti napak (FMECA) so lahko:

a) prepoznavanje okvar, ki imajo neželene posledice za delovanje sistema, kot so prekinitev ali znatno poslabšanje zmogljivosti ali vpliv na varnost uporabnika;

b) izpolnjevanje kupčevih zahtev, navedenih v pogodbi;

c) izboljšanje zanesljivosti ali varnosti sistema (na primer s spremembami načrta ali ukrepi za zagotavljanje kakovosti);

d) izboljšanje vzdržljivosti sistema z opredelitvijo področij tveganja ali neskladnosti glede vzdržljivosti.

Glede na zgornje cilje je lahko FMEA (ali FMECA) naslednji:

a) popolno identifikacijo in oceno vseh neželenih posledic znotraj uveljavljenih sistemskih meja in zaporedja dogodkov, ki jih povzroča vsak ugotovljen način okvare skupnega vzroka na različnih ravneh funkcionalne strukture sistema;

b) določanje kritičnosti (glej klavzulo c) ali določanje prednosti za diagnosticiranje in ublažitev negativnih posledic vsakega načina okvare, ki vpliva na pravilno delovanje in parametre sistema ali povezanega procesa;

c) razvrstitev ugotovljenih načinov okvare glede na te značilnosti. kot enostavnost odkrivanja, zmožnost diagnosticiranja, sledljivosti, pogojev delovanja in popravil (popravilo, delovanje, logistika itd.);

d) ugotavljanje okvar funkcionalnega sistema in ocenjevanje resnosti in verjetnosti okvare:

e) razvoj načrta za izboljšanje zasnove z zmanjšanjem števila in posledic načinov okvare;

0 razvoj učinkovitega načrta vzdrževanja za zmanjšanje verjetnosti okvar (glejte IEC 60300-3-11).

OPOMBA Pri obravnavi kritičnosti in verjetnosti okvare je priporočljivo uporabiti metodologijo FMECA.

5 Analiza načinov okvare in posledic

5.1 Osnove

Tradicionalno obstajajo precej velike razlike v načinu izvajanja in predstavitve FMEA. Običajno se analiza izvaja z ugotavljanjem načinov okvare, povezanih vzrokov, neposrednih in končnih posledic. Analitične rezultate lahko predstavimo v obliki delovnega lista, ki vsebuje najpomembnejše informacije o sistemu kot celoti in podrobnosti, ki upoštevajo njegove značilnosti. zlasti o poteh možnih okvar sistema, komponentah in vrstah okvar, ki lahko povzročijo okvaro sistema, pa tudi o razlogih za vsak način okvare.

Uporaba FMEA za kompleksne izdelke je zelo težka. Te težave so lahko manjše, če nekateri podsistemi ali deli sistema niso novi in ​​sovpadajo s podsistemi in deli prejšnje zasnove sistema ali so njihova modifikacija. Novoustvarjeni FMEA bi moral v največji možni meri uporabljati informacije iz obstoječih podsistemov. Prav tako mora navesti potrebo po testiranju ali popolni analizi novih lastnosti in predmetov. Ko je za sistem razvit podroben FMEA, ga je mogoče posodobiti in izboljšati za nadaljnje spremembe sistema, kar zahteva bistveno manj truda kot na novo razvit FMEA.

Z uporabo obstoječega FMEA prejšnje različice izdelka je treba zagotoviti, da se konstrukcija (zasnova) ponovno uporabi na enak način in z enakimi obremenitvami kot prejšnja. Nove obremenitve ali vplivi okolja med delovanjem lahko zahtevajo predhodno analizo obstoječega FMEA pred izvedbo FMEA. Razlike v zunanjih pogojih in operativnih obremenitvah lahko zahtevajo oblikovanje novega FMEA.

Postopek FMEA je sestavljen iz naslednjih štirih glavnih korakov:

a) določitev osnovnih pravil za načrtovanje in pripravo terminskega načrta za izvajanje del FMEA (vključno z razporeditvijo časa in zagotavljanjem razpoložljivosti strokovnega znanja za izvedbo analize);

GOST R 51901.12-2007

b) izvajanje FMEA z uporabo ustreznih delovnih listov ali drugih oblik, kot so logični diagrami ali drevesa napak:

c) povzetek in priprava poročila o rezultatih analize, vključno z vsemi sklepi in priporočili;

d) Posodabljanje FMEA med zasnovo in razvojem projekta.

5.2 Predhodne naloge

5.2.1 Načrtovanje analize

FMEA dejavnosti. vključno z dejanji, postopki, interakcijami s procesi na področju zanesljivosti, dejanji za upravljanje korektivnih ukrepov, pa tudi čas zaključka teh ukrepov in njihove faze, je treba navesti v splošnem načrtu programa zanesljivosti 1 K

Načrt programa zanesljivosti mora opisati uporabljene metode FMEA. Opis metod je lahko samostojen dokument ali pa ga je mogoče nadomestiti s povezavo do dokumenta, ki vsebuje ta opis.

Načrt programa zanesljivosti mora vsebovati naslednje informacije:

Določitev namena analize in pričakovanih rezultatov;

Obseg analize, ki kaže, katerim strukturnim elementom naj bo FMEA posebno pozoren. Obseg bi moral biti primeren za zrelost načrtovanja in zajemati strukturne elemente, ki bi lahko bili vir tveganja, ker opravljajo kritično funkcijo ali so izdelani z nedokončano ali novo tehnologijo;

Opis, kako predstavljena analiza prispeva k splošni zanesljivosti sistema:

Dejavnosti, opredeljene za upravljanje revizij FMEA in povezane dokumentacije. Določiti je treba upravljanje revizij analiznih dokumentov, delovnih listov in načinov njihovega shranjevanja;

Zahtevana količina sodelovanja pri analizi strokovnjakov za razvoj projekta:

Jasna opredelitev ključnih mejnikov v načrtu projekta za pravočasno analizo:

Metoda za dokončanje vseh dejanj, ugotovljenih v procesu za zmanjšanje ugotovljenih načinov okvare, ki jih je treba upoštevati.

Z načrtom se morajo strinjati vsi udeleženci projekta in potrditi njegovo vodstvo. Končni FMEA za načrtovanje končnega izdelka ali proizvodni proces (proces FMEA) opredeli vsa zabeležena dejanja za odpravo ali zmanjšanje in zmanjšanje resnosti ugotovljenih načinov okvare ter način, na katerega se ti ukrepi izvajajo.

5.2.2 Struktura sistema

5.2.2.1 Informacije o sistemski strukturi

Informacije o strukturi sistema morajo vsebovati naslednje podatke:

a) opis elementov sistema in njihovih značilnosti. delovni parametri, funkcije;

b) opis logičnih razmerij med elementi;

c) obseg in naravo rezervacije;

d) položaj in ustreznost sistema znotraj naprave kot celote (če obstaja);

e) sistemski vhodi in izhodi:

f) zamenjave v strukturi sistema za merjenje obratovalnih pogojev.

Vse ravni sistema zahtevajo informacije o funkcijah, značilnostih in parametrih. Ravni sistema se obravnavajo od spodaj navzgor do najvišje ravni in s pomočjo FMEA raziskujejo načine okvare, ki motijo ​​vsako od funkcij sistema.

5.2.2.2 Določanje meja sistema za analizo

Meje sistema vključujejo fizične in funkcionalne vmesnike med sistemom in njegovim okoljem, vključno z drugimi sistemi, s katerimi preučevani sistem sodeluje. Opredelitev sistemskih meja za analizo mora biti skladna z mejami sistema, določenimi za načrtovanje in vzdrževanje, in veljati za katero koli raven sistema. Sisteme in/ali komponente, ki presegajo meje, je treba jasno opredeliti in izključiti.

Določitev meja sistema je bolj odvisna od njegove zasnove, predvidene uporabe, virov dobave ali komercialnih meril kot od optimalnih zahtev FMEA. Kadar je mogoče, je treba pri določanju meja upoštevati zahteve za olajšanje FMEA in njegovo integracijo z drugimi sorodnimi študijami. To je še posebej pomembno.

1> Za več podrobnosti o elementih programa zanesljivosti in načrta zanesljivosti glejte GOST R 51901.3.

GOST R 51901.12-2007

če je sistem funkcionalno kompleksen, s številnimi medsebojnimi odnosi med objekti znotraj meja. V takih primerih je koristno opredeliti raziskovalne meje na podlagi sistemskih funkcij in ne na strojni in programski opremi. To bo omejilo število vhodov in izhodov na druge sisteme in lahko zmanjša število in resnost sistemskih napak.

Treba je jasno določiti, da so vsi sistemi ali komponente zunaj meja preučevanega sistema upoštevani in izključeni iz analize.

5.2.2.3 Raven analize

pomembno je določiti raven sistema, ki bo uporabljen za analizo. Sistem lahko na primer doživi okvare ali okvare podsistemov, zamenljivih elementov ali edinstvenih komponent (glejte sliko 1). Osnovna pravila za izbiro ravni sistema za analizo so odvisna od želenih rezultatov in razpoložljivosti potrebnih informacij. V pomoč so naslednja osnovna načela:

a) Najvišja raven sistema je izbrana na podlagi zasnove in določenih izhodnih zahtev:

b) najnižja raven sistema, na kateri je analiza učinkovita. je raven, za katero je značilna prisotnost razpoložljive informacije določiti definicijo njegovih funkcij. Izbira ustrezne ravni sistema je odvisna od predhodnih izkušenj. Za sistem, ki temelji na zreli zasnovi s fiksno in visoko stopnjo zanesljivosti, vzdržljivosti in varnosti, se uporablja manj podrobna analiza. Za novo razvit sistem ali sistem z neznano kronologijo zanesljivosti je uvedena podrobnejša študija in s tem nižje ravni sistema:

c) navedena ali predvidena raven vzdrževanja in popravil je dragoceno vodilo pri določanju nižjih ravni sistema.

V FMEA je določitev vrst, vzrokov in posledic okvar odvisna od ravni analize in meril za okvaro sistema. V procesu analize lahko posledice okvare, ugotovljene na nižji ravni, postanejo načini okvare za višjo raven sistema. Načini okvare na nižji ravni sistema lahko povzročijo okvare na višji ravni sistema itd.

Ko je sistem razčlenjen na njegove elemente, posledice enega ali več vzrokov za način okvare ustvarijo način okvare, ki je vzrok za okvare komponent. Okvara komponente povzroči odpoved modula, kar posledično povzroči odpoved podsistema. Vpliv vzroka okvare na eni ravni sistema tako postane vzrok za vpliv na višji ravni. Ta razlaga je prikazana na sliki 1.

5.2.2.4 Predstavitev strukture sistema

Pri analizi je zelo uporaben simbolni prikaz strukture delovanja sistema, predvsem v obliki diagrama.

Treba je razviti preproste diagrame, ki odražajo osnovne funkcije sistema. Na diagramu črte povezave blokov predstavljajo vhode in izhode za vsako funkcijo. Naravo vsake funkcije in vsakega vhoda je treba natančno opisati. Za opis različnih faz delovanja sistema bo morda potrebnih več diagramov.

8 Glede na napredek načrtovanja sistema je mogoče razviti blokovni diagram. ki predstavljajo resnične komponente ali dele. Ta predstavitev ponuja dodatne informacije za natančnejše prepoznavanje možnih načinov okvare in njihovih vzrokov.

Blok diagrami morajo odražati vse elemente, njihove odnose, redundantnost in funkcionalna razmerja med njimi. To zagotavlja sledljivost funkcionalnih okvar sistema. Za opis alternativnih načinov delovanja sistema bo morda potrebnih več blokovnih diagramov. Za vsak način delovanja bodo morda potrebni ločeni diagrami. Vsak blok diagram mora vsebovati vsaj:

a) razčlenitev sistema na glavne podsisteme, vključno z njihovimi funkcionalnimi odnosi:

b) vse ustrezno označene vhode in izhode ter identifikacijske številke vsakega podsistema:

c) vse rezervacije, alarmi in drugo tehnične značilnosti ki ščitijo sistem pred napakami.

5.2.2.5 Zagon, delovanje, delovanje in vzdrževanje

Določiti je treba stanje različnih načinov delovanja sistema, pa tudi spremembe v konfiguraciji ali položaju sistema in njegovih komponent med različnimi stopnjami delovanja. Minimalne zahteve glede zmogljivosti sistema je treba opredeliti na naslednji način. tako da so merila

GOST R 51901.12-2007

napaka in/ali uspešnost sta bila jasna in razumljiva. Razpoložljivost ali varnostne zahteve je treba določiti na podlagi določenih minimalnih ravni zmogljivosti, ki so potrebne za delovanje, in najvišjih stopenj škode, ki jih je mogoče sprejeti. Imeti morate točne podatke:

a) trajanje vsake funkcije, ki jo izvaja sistem:

b) časovni interval med periodičnimi preskusi;

c) čas za sprejetje korektivnih ukrepov, preden se pojavijo resne posledice za sistem;

d) kakršna koli uporabljena sredstva. okoljski pogoji in/ali osebje, vključno z vmesniki in interakcijami z operaterji;

e) o poteku dela med zagonom sistema, zaustavitvijo in drugimi prehodi (popravila);

f) nadzor med fazami delovanja:

e) o preventivnem in/ali korektivnem vzdrževanju;

h) preskusne postopke, če je primerno.

Ugotovljeno je bilo, da je ena od pomembnih uporab FMEA pomoč pri razvoju strategije vzdrževanja. opremo, rezervne dele za vzdrževanje bi morali poznati tudi po preventivnem in korektivnem vzdrževanju.

5.2.2.6 Sistemsko okolje

Določiti je treba okoljske pogoje sistema, vključno z zunanjimi pogoji in degradacijami, ki jih povzročajo drugi sistemi v bližini. Za sistem je treba opisati njegove odnose. soodvisnosti ali interakcije s podpornimi ali drugimi sistemi in vmesniki ter z osebjem.

V fazi načrtovanja vsi ti podatki niso znani, zato je treba uporabiti približke in predpostavke. Ko projekt napreduje, se podatki za računovodstvo povečujejo nove informacije ali spremenjenih predpostavk in približkov, je treba upoštevati spremembe FMEA. FMEA se pogosto uporablja za opredelitev potrebnih pogojev.

5.2.3 Določanje načinov okvare

Uspešno delovanje sistema je odvisno od delovanja kritičnih elementov sistema. Za oceno delovanja sistema je treba identificirati njegove kritične elemente. Učinkovitost postopkov za ugotavljanje načinov okvare, njihovih vzrokov in posledic je mogoče izboljšati s pripravo seznama pričakovanih načinov okvare na podlagi naslednjih podatkov:

a) namen sistema:

b) značilnosti elementov sistema;

c) način delovanja sistema;

d) operativne zahteve;

f) časovne omejitve:

f) vplivi okolja:

e) delovne obremenitve.

Primer seznama pogostih načinov okvar je prikazan v tabeli 1.

Tabela 1 – Primer pogostih načinov okvare

OPOMBA - Ta seznam je le primer. Različni seznami ustrezajo različnim tipom sistemov.

Pravzaprav je mogoče vsako vrsto okvare pripisati eni ali več od teh splošnih vrst. Vendar pa te splošne poglede neuspehi imajo preširok obseg analize. Posledično je treba seznam razširiti, da se zoži skupina napak, ki se pripisujejo splošni vrsti poročila, ki se preučuje. Zahteve za V/I krmilne parametre in možne načine okvare

GOST R 51901.12-2007

mora biti identificiran in opisan na strukturnem diagramu zanesljivosti objekta. Treba je opozoriti, da ima lahko ena vrsta okvare več razlogov.

Pomembno je, da je ocena vseh objektov znotraj meje sistema na najnižji ravni za idejo * povezovanja vseh možnih načinov okvare skladna s cilji analize. Nato se izvedejo študije za ugotavljanje možnih okvar, pa tudi posledic okvar za podsisteme in sistemske funkcije.

Dobavitelji komponent bi morali opredeliti možne načine okvare za svoje izdelke. Običajno je mogoče podatke o načinu okvare pridobiti iz naslednjih virov:

a) za nove objekte se lahko uporabijo podatki drugih objektov s podobno funkcijo in strukturo ter rezultati preskusov teh objektov z ustreznimi obremenitvami;

b) Za nove objekte so možni načini okvare in njihovi vzroki določeni v skladu s projektnimi cilji in podrobno analizo funkcij objekta. Ta metoda je boljša od tiste, ki je navedena v točki a), saj se lahko obremenitve in dejansko delovanje pri podobnih objektih razlikujejo. Primer takšne situacije bi bil z uporabo FMEA za obdelavo signalov iz procesorja, ki ni isti procesor, uporabljen v podobnem projektu;

c) za obrate v obratovanju se lahko uporabljajo podatki poročanja v zvezi z vzdrževanjem in okvarami;

d) Možne načine okvare je mogoče določiti na podlagi analize funkcionalnih in fizičnih parametrov, značilnih za delovanje objekta.

Pomembno je, da se načini okvare zaradi pomanjkanja podatkov ne spregledajo in da se začetne ocene izboljšajo na podlagi rezultatov testiranja in podatkov o napredku, FMEA mora voditi evidenco o statusu takšnih ocen.

Identifikacija načinov okvare itd. kadar je potrebno, je bistvenega pomena opredelitev korektivnih ukrepov projekta, preventivnih ukrepov zagotavljanja kakovosti ali vzdrževanja izdelkov. Pomembneje je prepoznati in. kjer je mogoče, ublažiti posledice načinov okvare z načrtovalnimi ukrepi in ne z zavedanjem verjetnosti njihovega pojava. Če je težko določiti prednost, bo morda potrebna analiza kritičnosti.

5.2.4 Razlogi za neuspeh

Najverjetnejše vzroke za vsak možni način okvare je treba identificirati in opisati. Ker ima lahko način okvare več vzrokov, je treba identificirati in opisati najverjetnejše neodvisne vzroke za vsak način okvare.

Prepoznavanje in opisovanje vzrokov okvar ni vedno potrebno za vse načine okvare, ugotovljene v analizi. Prepoznavanje in opis vzrokov okvar ter predloge za njihovo odpravo je treba izvesti na podlagi študije posledic okvar in njihove resnosti. Čim hujše so posledice načina okvare, tem natančneje je treba ugotoviti in opisati razloge za okvaro. V nasprotnem primeru lahko analitik porabi nepotreben trud pri ugotavljanju vzrokov za takšne načine okvare, ki ne vplivajo na delovanje sistema ali imajo zelo majhne posledice.

Vzroke za okvare je mogoče ugotoviti na podlagi analize obratovalnih napak ali okvar med testiranjem. Če je projekt nov in brez primere, je mogoče razloge za zavrnitev ugotoviti s strokovnimi metodami.

Ko so na podlagi ocen njihovega pojavljanja in resnosti posledic ugotovljeni vzroki za načine okvare, se ovrednotijo ​​priporočena dejanja.

5.2.5 Posledice okvare

5.2.5.1 Ugotavljanje posledic okvare

Posledica okvare je posledica delovanja načina okvare v smislu delovanja, zmogljivosti ali statusa sistema (glej definicijo 3.4). Posledica okvare je lahko ena ali več vrst okvar enega ali več objektov.

Posledice vsakega načina okvare na delovanje elementov, funkcijo ali status sistema je treba identificirati, ovrednotiti in zabeležiti. Vsakič je treba pregledati tudi vzdrževalne dejavnosti in cilje sistema. ko je potrebno. Posledice neuspeha lahko vplivajo na naslednje in. končno na najvišjo raven sistemske analize. Zato je treba na vsaki ravni oceniti posledice napak za naslednjo višjo raven.

5.2.5.2 Lokalne posledice okvare

Izraz "lokalne posledice") se nanaša na posledice načina okvare za obravnavani element sistema. Posledice vsake možne okvare na izhodu iz objekta je treba zabeležiti

GOST R 51901.12-2007

dostojanstvo. Namen ugotavljanja lokalnih posledic je zagotoviti osnovo za ocenjevanje obstoječih alternativnih pogojev ali razvoj priporočenih korektivnih ukrepov, v nekaterih primerih morda ni drugih lokalnih posledic, razen same napake.

5.2.5.3 Posledice okvare na ravni sistema

Pri ugotavljanju posledic za sistem kot celoto se na podlagi analize na vseh vmesnih ravneh ugotavljajo in ocenjujejo posledice morebitne okvare za najvišjo raven sistema. Posledice višje ravni so lahko posledica več okvar. Na primer, okvara varnostne naprave vodi do katastrofalnih posledic za sistem kot celoto le v primeru okvare varnostne naprave hkrati s preseganjem dovoljenih meja. glavna funkcija sistem, za katerega je varnostna naprava namenjena. Te posledice, ki so posledica več napak, je treba navesti v delovnih listih.

5.2.6 Metode odkrivanja napak

Za vsako vrsto okvare mora analitik določiti, kako se napaka odkrije in sredstva, ki jih ponudnik ali vzdrževalec uporablja za diagnosticiranje primera. Diagnostika okvar se lahko izvaja s tehničnimi sredstvi, lahko se izvaja z avtomatskimi sredstvi, predvidenimi v zasnovi (vgrajeno testiranje), kot tudi z uvedbo posebnega nadzornega postopka pred začetkom delovanja sistema ali med vzdrževanjem. Diagnostika se lahko izvede ob zagonu sistema med delovanjem ali v nastavljenih časovnih intervalih. V vsakem primeru je treba po diagnosticiranju okvare odpraviti nevarni način delovanja.

Analizirati in našteti je treba načine okvar, ki niso obravnavani in imajo enake manifestacije. Upoštevati je treba potrebo po ločeni diagnostiki okvar redundantnih elementov med delovanjem sistema.

Za FMEA načrti ob odkrivanju napake raziščejo, kako verjetno, kdaj in kje bo ugotovljena napaka v načrtovanju (z analizo, simulacijo, testiranjem itd.). Za proces FMEA, ko se odkrijejo napake, upoštevajte verjetnost in kje je mogoče ugotoviti pomanjkljivosti in neskladnosti procesa (na primer s strani operaterja pri statističnem nadzoru procesa, med nadzorom kakovosti ali pozneje v procesu).

5.2.7 Pogoji odškodnine za zavrnitev

Identifikacija vseh konstrukcijskih značilnosti na dani sistemski ravni ali drugih varnostnih ukrepov, ki lahko preprečijo ali ublažijo posledice načinov okvar, je izjemno pomembna. FMEA mora jasno pokazati dejanski učinek teh varnostnih ukrepov v kontekstu določenega načina okvare. Ukrepe za preprečevanje napak je treba registrirati pri FMEA. vključujejo naslednje:

a) odvečni objekti, ki omogočajo dolgotrajno delovanje, če odpove eden ali več elementov;

b) alternativna sredstva dela;

c) nadzorne ali signalne naprave;

d) vse druge metode in sredstva za učinkovito delovanje ali omejevanje škode.

V procesu načrtovanja je mogoče funkcionalne elemente (strojno in programsko opremo) večkrat preoblikovati ali preoblikovati ter spremeniti tudi njihove zmogljivosti. Na vsaki stopnji je treba potrditi ali celo revidirati potrebo po analizi ugotovljenih načinov okvare in uporabi FMEA.

5.2.8 Razvrstitev resnosti okvare

Resnost okvare je ocena pomembnosti vpliva posledic načina okvare na delovanje objekta. Razvrstitev resnosti okvare glede na posebno uporabo FMEA. zasnovan ob upoštevanju več dejavnikov:

Učinkovitost sistema glede na morebitne okvare, uporabniške značilnosti ali okolje;

Funkcionalni parametri sistema ali procesa;

Vse zahteve stranke, določene v pogodbi;

Zakonske in varnostne zahteve;

Zahtevki za garancijo.

Tabela 2 prikazuje primer kvalitativne klasifikacije resnosti posledic pri izvajanju ene od vrst FMEA.

GOST R 51901.12-2007

Tabela 2 - Ilustrativni primer klasifikacije resnosti posledic neuspeha

Številka razreda resnosti okvare	Ime razreda resnosti	Opis posledic okvare za ljudi ali okolje
	Katastrofalno	Način okvare lahko povzroči prekinitev primarnih funkcij sistema in povzroči hudo škodo sistemu in okolju ter/ali smrt in resne poškodbe ljudi.
	Kritično	Način odpovedi lahko povzroči prekinitev primarnih funkcij sistema in povzroči znatno škodo sistemu in okolju, vendar ne predstavlja resne nevarnosti za življenje ali zdravje ljudi.
	Najmanj	vrsta okvare lahko poslabša delovanje sistemskih funkcij brez opazne škode na sistemu ali nevarnosti za življenje ali zdravje ljudi
	Brez vrednosti	vrsta okvare lahko poslabša delovanje funkcij sistema, vendar ne poškoduje sistema in ne ogroža življenja in zdravja ljudi

5.2.9 Pogostost ali verjetnost okvare

Za oceno posledic ali resnosti okvare je treba določiti pogostost ali verjetnost pojava vsakega načina okvare.

Za določitev verjetnosti nastanka okvare, poleg objavljenih informacij o stopnji okvare. Zelo pomembno je upoštevati dejanske pogoje delovanja vsake komponente (okoljske, mehanske in/ali električne obremenitve), katerih značilnosti prispevajo k verjetnosti okvare. To je potrebno, ker so komponente stopnje napak in. Posledično se intenzivnost obravnavane vrste okvare v večini primerov povečuje s povečanjem delujočih obremenitev v skladu s potencijskim ali eksponentnim zakonom. Verjetnost načinov okvare sistema je mogoče oceniti z:

Podatki o življenjskih testih;

Razpoložljive baze podatkov o stopnjah napak;

Podatki o operativnih napakah;

Podatki o okvarah podobnih objektov ali komponent podobnega razreda.

Ocene verjetnosti okvare FMEA se nanašajo na določeno časovno obdobje. To je običajno garancijska doba oz nastavi čas storitveni objekt ali izdelek.

Uporaba pogostosti in verjetnosti pojava okvare je razložena v nadaljevanju v opisu analize kritičnosti.

5.2.10 Postopek analize

Blok diagram, prikazan na sliki 2, prikazuje splošni postopek analize.

5.3 Načini okvare, učinki in analiza resnosti (FMECA)

5.3.1 Namen analize

Črka C. je vključena v kratico FMEA. pomeni, da analiza načina okvare vodi tudi do analize kritičnosti. Določanje kritičnosti pomeni uporabo kvalitativnega merila posledic načinov okvare. Kritičnost ima veliko definicij in načinov merjenja, od katerih ima večina podoben pomen: vpliv ali pomen načina okvare, ki ga je treba odpraviti ali ublažiti. Nekatere od teh merilnih metod so pojasnjene v 5.3.2 in 5.3.4. Namen analize kritičnosti je kvalitativno določiti relativna velikost vsaka posledica neuspeha. Vrednosti te količine se uporabljajo za določanje prednostnih ukrepov za odpravo okvar ali zmanjšanje njihovih posledic na podlagi kombinacij kritičnosti okvar in resnosti njihovih posledic.

5.3.2 Risk R in prednostna vrednost tveganja (RPN)

Ena od metod za kvantificiranje kritičnosti je določitev vrednosti prioritete tveganja. Tveganje v tem primeru ocenimo s subjektivno mero resnosti.

n Vrednost, ki označuje resnost posledic.

GOST R 51901.12-2007

Slika 2 - Blok diagram analize

Te posledice in verjetnost okvare, ki se pojavi v danem časovnem obdobju (uporablja se za analizo). V nekaterih primerih, ko ta metoda ni uporabna, se je treba obrniti na enostavnejšo obliko nekvantitativnega FMEA.

GOST R 51901.12-2007

8 Kot splošno merilo možnega tveganja R & nekatere vrste FMECA uporabljajo količino

kjer je S vrednost resnosti posledic, to je stopnja vpliva okvare na sistem ali uporabnika (brezrazsežna vrednost);

P je verjetnost okvare (brezrazsežna vrednost). Če je manjši od 0,2. lahko ga nadomestimo z vrednostjo kritičnosti C, ki se uporablja v nekaterih kvantitativnih metodah FMEA. opisano v 5.3.4 (ocena verjetnosti nastanka posledic okvare).

Nekatere aplikacije FMEA ali FMECA dodatno poudarjajo raven odkrivanja napak za sistem kot celoto. V teh primerih se za oblikovanje prednostne vrednosti tveganja RPN uporabi dodatna vrednost zaznavanja napak 0 (tudi brezdimenzionalna vrednost).

kjer je O verjetnost okvare za dano ali določeno časovno obdobje (to vrednost je mogoče opredeliti kot rang in ne dejanske vrednosti verjetnosti okvare);

D - označuje odkrivanje okvare in je ocena možnosti za odkrivanje in odpravo okvare, preden se pojavijo posledice za sistem ali stranko. D-vrednosti so običajno razvrščene v obratnem vrstnem redu glede na verjetnost pojava okvare ali resnost okvare. Višja kot je vrednost D, manjša je verjetnost zaznavanja odstopanja. Manjša verjetnost odkrivanja ustreza višji vrednosti RPN in višji prioriteti načina okvare.

Vrednost prioritete tveganja RPN se lahko uporabi za določanje prioritete zmanjšanja načinov okvare. Poleg vrednosti prioritete tveganja se pri odločitvi o zmanjšanju načinov okvar najprej upošteva vrednost resnosti načinov okvare, kar pomeni, da je treba pri enakih ali blizu vrednostih RPN ta odločitev najprej vse se uporabi za načine okvare z višjimi vrednostmi resnosti okvare.

Te vrednosti je mogoče številčno ovrednotiti z neprekinjeno ali diskretno lestvico (končno število določenih vrednosti).

Načini okvare so nato razvrščeni glede na njihov RPN. Visoka prioriteta je dodeljena visokim vrednostim RPN. V nekaterih primerih posledice za načine okvare z RPN. preseganje navedene meje je nesprejemljivo, medtem ko so v drugih primerih nastavljene visoke vrednosti resnosti okvare ne glede na vrednosti RPN.

Različne vrste FMECA uporabljajo različne lestvice vrednosti za S. O in D. Na primer, od 1 do 4 ali 5. Nekatere vrste FMECA, ki se na primer uporabljajo v avtomobilski industriji za načrtovanje in analizo proizvodnje, se imenujejo DFMEA in PFMEA . dodelite lestvico od 1 do 10.

5.3.3 Odnos FMECA do analize tveganja

Kombinacija resnosti in resnosti posledic označuje tveganje, ki se od običajno uporabljenih kazalnikov tveganja razlikuje v manj resnosti in zahteva manj truda za oceno. Razlike niso le v načinu napovedovanja resnosti posledic okvare, temveč tudi v opisu interakcij med dejavniki, ki prispevajo, z uporabo običajnega postopka FMECA od spodaj navzgor. Poleg tega. FMECA običajno omogoča relativno razvrščanje prispevkov na kumulativno tveganje, medtem ko je analiza tveganja za sistem z visokim tveganjem običajno osredotočena na sprejemljivo tveganje. Vendar pa je za sisteme z nizkim tveganjem in nizko kompleksnostjo lahko FMECA stroškovno učinkovitejša in primernejša metoda. Vsakič. Ko FMECA zazna verjetnost visoko tveganih posledic, je uporaba verjetnostne analize tveganja (PRA) boljša od FMECA.

Zaradi tega je treba FMECAHe uporabiti kot edino metodo za odločanje o sprejemljivosti tveganja posebnih posledic za sistem z visokim tveganjem ali visoko zapletenostjo, tudi če ocene pogostosti in resnosti posledic temeljijo na zanesljivih podatkih. To bi morala biti naloga verjetnostne analize tveganja, kjer je mogoče upoštevati več vplivnih parametrov (in njihovih interakcij) (npr. čas zadrževanja, verjetnost preprečevanja posledic, latentne okvare mehanizmov za odkrivanje napak).

V skladu z FMEA je vsak ugotovljen učinek okvare dodeljen ustreznemu razredu resnosti. Pogostnost pojavljanja dogodkov se izračuna na podlagi podatkov o okvari ali oceni za preiskovano komponento. Pogostost pojavljanja dogodkov, pomnožena z navedenim časom delovanja, daje vrednost kritičnosti, ki se nato nanese neposredno na lestvico, oz. če lestvica predstavlja verjetnost nastanka dogodka, določite to verjetnost nastopa glede na

GOST R 51901.12-2007

stepa z lestvico. Razred resnosti posledic in razred resnosti (ali verjetnost nastanka dogodka) za vsako posledico skupaj sestavljata obseg posledice. Obstajata dve glavni metodi za ocenjevanje kritičnosti: matrika kritičnosti in koncept RPN prioritete tveganja.

5.3.4 Določanje stopnje napak

Če so znane stopnje okvar za načine okvar podobnih objektov, določene za zunanje in obratovalne pogoje, podobne tistim, ki so sprejeti za preučevani sistem, se lahko te stopnje dogodkov neposredno uporabijo v FMECA. Če obstajajo stopnje okvar (namesto načinov okvar) za drugačne zunanje in obratovalne pogoje od zahtevanih, je treba izračunati stopnje napak *. V tem primeru se običajno uporablja naslednje razmerje:

> .i «Х, аД.

kjer je> .j ocena stopnje okvare i-te vrste okvare (predpostavlja se, da je stopnja odpovedi konstantna);

X, - je stopnja okvare)-te komponente;

a, - je razmerje med številom i-te vrste okvar skupno vrste okvar, to je verjetnost, da bo objekt imel i-ti tip okvare: p, je pogojna verjetnost posledic i-te vrste okvare.

Glavna pomanjkljivost te metode je implicitna predpostavka, da. da je stopnja napak konstantna in da so številni uporabljeni parametri izpeljani iz napovedi ali predpostavk. To je še posebej pomembno v primeru, ko ni podatkov o ustreznih stopnjah odpovedi za komponente sistema, ampak obstaja le izračunana verjetnost okvare za določen čas delovanja z ustreznimi obremenitvami.

S kazalniki, ki upoštevajo spremembe v okoljskih razmerah, obremenitvah, vzdrževanju, je mogoče preračunati podatke o stopnjah okvar, pridobljenih v pogojih, ki niso proučevani.

Priporočila za izbiro vrednosti za te kazalnike najdete v ustreznih publikacijah o zanesljivosti. Pravilnost in uporabnost izbranih vrednosti teh parametrov je treba skrbno preveriti za določen sistem in njegove pogoje delovanja.

V nekaterih primerih, kot je kvantitativna metoda analize, se namesto stopnje okvare i-te okvare uporabi vrednost kritičnosti načina okvare C (ki ni povezana s skupno vrednostjo kritičnosti, ki lahko prevzame drugačno vrednost). način X ;. Vrednost kritičnosti je povezana z namišljeno stopnjo okvare in časom delovanja in se lahko uporabi za pridobitev bolj realistične ocene tveganja, ki ustreza določeni vrsti okvare v danem času uporabe izdelka.

C i = X> «. P, V

kjer je ^ čas delovanja komponente v celotnem določenem času študij FMECA. za katerega je ocenjena verjetnost, to je čas aktivnega delovanja) -te komponente.

Vrednost kritičnosti za i-to komponento z m načini okvare je določena s formulo

C, - ^ Xj-a, pjf |.

Treba je opozoriti, da pomen kritičnosti ni povezan s kritičnostjo kot tako. Je le vrednost, izračunana v nekaterih vrstah FMECA in je relativno merilo posledic načina okvare in verjetnosti njenega pojava. V tem primeru je vrednost kritičnosti merilo tveganja, ne merilo pojava napak.

Verjetnost P, da se pojavi okvara i-te vrste v času t za dobljeno kritičnost:

P, - 1 - e s ".

Če so stopnje okvar in ustrezne vrednosti kritičnosti majhne, ​​potem lahko z grobim približkom trdimo, da sta za verjetnost pojava, manjša od 0,2 (kritičnost je 0,223), kritičnost in verjetnost okvare zelo blizu.

Pri spremenljivih stopnjah odpovedi ali stopnjah odpovedi je treba izračunati verjetnost okvare, ne pa kritičnosti, ki temelji na predpostavki stalne stopnje okvare.

GOST R 51901.12-2007

5.3.4.1 Matrica kritičnosti

Kritičnost je mogoče predstaviti kot matriko kritičnosti, kot je prikazano na sliki 3. Upoštevajte, da ni univerzalne definicije kritičnosti. Kritičnost mora določiti analitik in sprejeti s strani vodje programa ali projekta. Definicije se lahko bistveno razlikujejo za različne namene.

8 do matrike resnosti, prikazane na sliki 3. se domneva, da se resnost posledic povečuje z njeno vrednostjo. V tem primeru IV ustreza najvišji resnosti posledic (smrt osebe in / ali izguba funkcije sistema, poškodbe ljudi). Poleg tega se domneva, da se na ordinati verjetnost pojava okvare poveča od spodaj navzgor.

verjetno

pomp cl

ItaMarv poopvdvpiy

Slika 3 - Matrika kritičnosti

Če najvišja verjetnost pojava ne presega 0,2, sta verjetnost pojava načina okvare in vrednost kritičnosti približno enaki. Pri sestavljanju matrike kritičnosti se pogosto uporablja naslednja lestvica:

Vrednost resnosti je 1 ali E. Skoraj neverjetna otkae. verjetnost njegovega pojava se spreminja v intervalu: 0 £ P ^< 0.001;

Vrednost kritičnosti je 2 ali D. Redka okvara, verjetnost njenega pojava se spreminja v intervalu: 0,001 dp,< 0.01;

Vrednost kritičnosti 3 ali C. Možna okvara, verjetnost njenega pojava se spreminja v intervalu: 0,01 £ P,<0.1;

Vrednost kritičnosti je 4 ali V. Verjetna okvara, verjetnost njenega pojava se spreminja v intervalu: 0,1 dp,< 0.2;

Vrednost kritičnosti je 5 ali A. Pogosta okvara, verjetnost njenega pojava se spreminja v intervalu: 0,2 & P,< 1.

Slika 3 je samo na primer. Pri drugih metodah se lahko uporabijo različne oznake in definicije glede na resnost in resnost posledic.

8 za primer na sliki 3. način okvare 1 ima večjo verjetnost pojava kot način okvare 2, ki ima večjo resnost posledic. Rešitev je iz. Katera vrsta napake ustreza višji prioriteti, je odvisna od vrste lestvice, stopnje resnosti in pogostosti ter uporabljenih načel razvrščanja. Čeprav bi moral za linearno lestvico imeti način okvare 1 (kot običajno v matriki kritičnosti) večjo resnost (ali verjetnost pojava) kot način okvare 2, lahko obstajajo situacije, ko ima resnost absolutno prednost pred pogostostjo. V tem primeru je način okvare 2 bolj kritičen način okvare. Drug očiten zaključek je. da se lahko glede na matriko kritičnosti smiselno primerjajo samo načini okvare, ki se nanašajo na eno raven sistema, saj imajo načini okvare nizko kompleksnih sistemov na nižji ravni običajno nižjo frekvenco.

Kot je prikazano zgoraj, je mogoče matriko kritičnosti (glej sliko 3) uporabiti tako kvalitativno kot kvantitativno.

5.3.5 Ocena sprejemljivosti tveganja

Če je zahtevani rezultat analize matrika kritičnosti, se lahko nariše diagram porazdelitve resnosti in frekvence dogodkov. Sprejemljivost tveganja je določena subjektivno ali pa je odvisna od strokovnih in finančnih odločitev

GOST R 51901.12-2007

ty od vrste proizvodnje. 8 Tabela 3 prikazuje nekaj primerov sprejemljivih razredov tveganja in spremenjene matrike kritičnosti.

Tabela 3 – Matrika tveganja/resnosti

Stopnja napak	Stopnje resnosti
	Brez vrednosti	Najmanj	Kritično	Katastrofalno
1 Praktično	Manjši	Manjši	Toleranten	Toleranten
neverjetna zavrnitev	posledice	posledice	posledice	posledice
2 Redka napaka	Manjši	Toleranten	Neželeno	Neželeno
	posledice	posledice	posledice	posledice
3 možne od-	Toleranten	Neželeno	Neželeno	Nesprejemljivo
	posledice	posledice	posledice	posledice
4 Verjetno od-	Toleranten	Neželeno	Nesprejemljivo	Nesprejemljivo
	posledice	posledice	posledice	posledice
S Pogoste okvare	Neželeno	Nesprejemljivo	Nesprejemljivo	Nesprejemljivo
	posledice	posledice	posledice	posledice

5.3.6 Vrste in lestvice FMECA

FMECA vrste. opisani v 5.3.2 in se pogosto uporabljajo v avtomobilski industriji, se običajno uporabljajo za analizo zasnove izdelkov, pa tudi za analizo proizvodnih procesov teh izdelkov.

Metodologija analize je enaka kot je opisana v splošnem FMEA / FMECA. poleg definicij v treh tabelah za vrednosti resnosti S. pojava O in odkrivanja D.

5.3.6.1 Alternativno določanje resnosti

Tabela 4 prikazuje primer razvrstitve po resnosti, ki se običajno uporablja v avtomobilski industriji.

Tabela 4 - Resnost posledic načina okvare

Resnost posledic	Merilo
Manjka	Brez posledic
Zelo nepomembno	Dekoracija (nivo hrupa) objekta ne ustreza zahtevam. Napako opazijo zahtevni kupci (manj kot 25%)
Nepomembno	Dekoracija (nivo hrupa) objekta ne ustreza zahtevam. Napako opazi 50 % kupcev
Zelo nizko	Dekoracija (nivo hrupa) objekta ne ustreza zahtevam. Večina strank opazi napako (več kot 75%)
	Vozilo je funkcionalno, vendar sistem za udobje / udobje deluje na oslabljeni ravni, neučinkovit. Stranka doživlja nekaj nezadovoljstva
zmerno	Vozilo/sklop deluje, vendar sistem za udobje/udobje ne deluje. Stranka je neprijetna
	Vozilo/sklop deluje, vendar z zmanjšano stopnjo učinkovitosti. Stranka je zelo nezadovoljna
Zelo visoko	Vozilo/sestava ne deluje (izguba primarne funkcije)
Nevarno z opozorilom o nevarnosti	Zelo visoka stopnja resnosti posledic, ko morebitna vrsta okvare vpliva na varnost vozila in/ali povzroči neizpolnjevanje obveznih varnostnih zahtev z opozorilom o nevarnosti
Nevarno brez opozorila o nevarnosti	Zelo visoka stopnja resnosti posledic, ko morebitna vrsta okvare vpliva na varnost vozila in/ali povzroči neskladnost z obveznimi zahtevami brez opozorila o nevarnosti

Opomba - Tabela je vzeta iz SAE L 739 | 3].

GOST R 51901.12-2007

Stopnja resnosti posledic je določena za vsako vrsto okvare na podlagi vpliva posledic okvare na sistem kot celoto, njegove varnosti, izpolnjevanja zahtev, ciljev in omejitev ter tipa vozila kot vozila. sistem. Stopnja resnosti je navedena na listu FMECA. Opredelitev stopnje resnosti, podana v tabeli 4., je točna za vrednosti resnosti b zgoraj. Uporabiti ga je treba v zgornji formulaciji. Določanje stopnje resnosti od 3 do 5 je lahko subjektivno in odvisno od značilnosti naloge.

5.3.6.2 Značilnosti pojavljanja okvar

8 Tabela 5 (tudi vzeta iz FMECA. Uporablja se v avtomobilski industriji) ponuja primere ukrepov kakovosti. ki označuje pojav okvare, ki se lahko uporabi v konceptu RPN.

Tabela 5 - Vilice okvar glede na pogostost in verjetnost pojava

Značilnosti generiranja odpovedi ide		Stopnja napak	Verjetnost
Zelo nizko - malo verjetno, da ne bo uspelo		< 0.010 на 1000 транспортных средсте/объектоа
Nizka - relativno malo odskokov		0,1 na 1000 vozil/predmet
		0,5 na 1000 vozil/predmet
Zmerno - zavrnitve MOŽNO		1 na 1000 vozil/objektov
		2 na 1000 vozil / objekt
		5 ne 1000 vozil / objektov
Visoka - prisotnost atatorne odpovedi		10 na 1000 vozil/predmet
		20 na 1000 vozil/predmet
Zelo visoka - zavrnitev je skoraj neizogibna		50 na 1000 vozil/predmet
		> 100 na 1000 vozil/predmet

OPOMBA Glej AIAG (4).

8 v tabeli 5 "pogostost" pomeni razmerje med številom ugodnih primerov in vsemi možnimi primeri zadevnega dogodka med izvršitvijo strateški cilj ali življenjsko dobo. Na primer, način napake, ki se ujema z vrednostjo med 0 in 9., lahko povzroči okvaro enega od treh sistemov med obdobjem opravila. Pri tem je določitev verjetnosti nastanka okvar povezana z raziskanim časovnim obdobjem. Priporočljivo je, da se to časovno obdobje navede v naslovu tabele FMEA.

Najboljše prakse se lahko uporabijo, ko se verjetnost pojava izračuna za komponente in njihove načine okvare na podlagi ustreznih stopenj okvar za pričakovane obremenitve (zunanje pogoje delovanja). Če zahtevani podatki niso na voljo, se lahko dodeli ocena. a hkrati specialisti, ki izvajajo FMEA. Upoštevati je treba, da je vrednost pojavljanja okvar število okvar na 1000 vozil v določenem časovnem intervalu (garancijska doba, življenjska doba vozila itd.). Torej je to izračunana ali ocenjena verjetnost pojava načina okvare v preučevanem časovnem obdobju. 8 razlika od lestvice resnosti posledic, lestvica pojavljanja okvar ni linearna in ni logaritemska. Zato je treba upoštevati, da je ustrezna vrednost RPN po izračunu ocen tudi nelinearna. Uporabljati ga je treba skrajno previdno.

5.3.6.3 Razvrstitev verjetnosti odkrivanja napak

Koncept RPN predvideva oceno verjetnosti odkrivanja napak, to je verjetnosti, da bodo strojna oprema, postopki preverjanja, ki jih predvideva zasnova, odkrili možne načine okvare v času, ki zadostuje za preprečitev okvar na ravni sistema kot celote. Za aplikacijo procesnega FMEA (PFMEA) je verjetnost, da ima vrsta dejanj nadzora procesa možnost odkriti in izolirati napako, preden ta vpliva na postopke na nižji stopnji ali na končni izdelek.

Zlasti pri izdelkih, ki se lahko uporabljajo v več drugih sistemih in aplikacijah, je verjetnost odkrivanja težko oceniti.

GOST R 51901.12-2007

Tabela 6 prikazuje eno od diagnostičnih metod, ki se uporabljajo v avtomobilski industriji.

Tabela b - Merila za vrednotenje odkrivanja načina okvare

Značilnost odkrivanje	Merilo je učinkovitost zaznavanja načina okvare na podlagi navedenih operacij yaitrol
Praktično stoodstotno	Načrtovani nadzor skoraj vedno zazna potencialni vzrok/mehanizem in naslednjo vrsto okvare
Zelo dobro	Obstaja zelo velika verjetnost, da bo nadzor načrtovanja zaznal potencialni vzrok/mehanizem in kasnejšo vrsto okvare
	velika verjetnost, da bo nadzor projekta odkril potencialni vzrok/mehanizem in kasnejši način okvare
Zmerno dobro	Zmerno velika verjetnost, da bo nadzor načrtovanja odkril potencialni vzrok/mehanizem in kasnejši način okvare
zmerno	Zmerna verjetnost, da bo nadzor načrtovanja odkril potencialni vzrok/mehanizem in kasnejši način okvare
	Majhna verjetnost, da bo nadzor načrtovanja odkril potencialni vzrok/mehanizem in kasnejši način okvare
Zelo slabo	Zelo majhna verjetnost, da bo nadzor načrtovanja odkril potencialni vzrok/mehanizem in kasnejši način okvare
	Ni verjetno, da bi nadzor načrtovanja odkril potencialni vzrok/mehanizem in kasnejši način okvare
Zelo slabo	Skoraj neverjetno je, da bo nadzor načrtovanja odkril potencialni vzrok/mehanizem in kasnejši način okvare.
Praktično nemogoče	Nadzor, ki ga zagotavlja zasnova, ne more zaznati možnega vzroka/mehanizma in kasnejša vrsta okvare ali nadzora ni zagotovljena

5.3.6.4 Ocena tveganja

Zgoraj opisano intuitivno metodo bi moralo spremljati prednostno razvrščanje ukrepov, katerih cilj je zagotoviti najvišjo raven varnosti za stranko (potrošnika, naročnika). Na primer, način okvare z visoko vrednostjo resnosti, nizko stopnjo pojavljanja in zelo visoko vrednostjo zaznavanja (npr. 10,3 in 2) ima lahko veliko nižji RPN (v tem primeru 60) kot način okvare s povprečjem vseh navedene količine (npr. 5 v vsakem primeru), in. oz. RPN - 125. Zato se pogosto uporabljajo dodatni postopki za zagotovitev, da so načini okvare z visoko stopnjo resnosti (npr. 9 ali 10) prednostni in popravljeni najprej. V tem primeru naj bi odločitev vodila tudi stopnja resnosti in ne le RPN. V vseh primerih je treba skupaj z RPN upoštevati stopnjo resnosti, da se sprejme bolj informirana odločitev.

Vrednosti prioritete tveganja so določene tudi v drugih metodah FMEA, predvsem kvalitativnih metodah.

vrednosti RPN. izračunane v skladu z zgornjimi tabelami, se pogosto uporabljajo za usmerjanje zmanjšanja načinov okvar. V tem primeru morate upoštevati opozorila 5.3.2.

RPN ima naslednje pomanjkljivosti:

Vrzeli v razponih vrednosti: 88 % obsegov je praznih, uporabljenih je le 120 od 1000 vrednosti:

Dvoumnost RPN: Več kombinacij različnih vrednosti parametrov povzroči enake vrednosti RPN:

Občutljivost na majhne spremembe: majhna odstopanja enega parametra imajo velik vpliv na rezultat, če imajo drugi parametri velike vrednosti (na primer 9 9 3 = 243 in 9 9 - 4 s 324. medtem ko 3 4 3 = 36 in 3 4 - 4 = 48):

Neustrezna lestvica: tabela pojavnosti napak je nelinearna (na primer, razmerje med dvema zaporednima rangoma je lahko 2,5 in 2):

Neustrezna lestvica RPN: razlika v vrednostih za RPN se morda zdi majhna, čeprav je v resnici precej pomembna. Na primer, vrednosti S = 6,0 * 4, 0 = 2 dajejo RPN - 48. vrednosti S = 6, O = 5 in O = 2 dajejo RPN - 60. Druga vrednost RPN ni dvakrat toliko, medtem ko

GOST R 51901.12-2007

medtem ko je v resnici pri 0 = 5 verjetnost okvare dvakrat večja kot pri 0 = 4. Zato neobdelanih vrednosti za RPN ne bi smeli primerjati linearno;

Napačni sklepi na podlagi primerjave RPN. ker so lestvice ordinalne, ne relativne.

Analiza RPN zahteva previdnost in pozornost. Pravilna uporaba metode zahteva analizo resnosti, pojavnosti in vrednosti odkrivanja, preden oblikujemo sklep in sprejmemo korektivne ukrepe.

5.4 Poročilo o analizi

5.4.1 Obseg in vsebina poročila

Poročilo FMEA se lahko razvije kot del širšega študijskega poročila ali pa je samostojen dokument. Vsekakor pa mora poročilo vsebovati pregled in podrobne zapise o izvedeni študiji ter diagrame in funkcionalne diagrame strukture sistema. Poročilo mora vsebovati tudi seznam shem (z navedbo njihovega statusa), na katerih temelji FMEA.

5.4.2 Rezultati analize posledic

Pripraviti je treba seznam posledic okvare za poseben sistem, ki ga preiskuje FMEA. Tabela 7 prikazuje tipičen niz posledic okvar za zaganjalnik in električni tokokrog avtomobilski motor.

Tabela 7 - Primer posledic okvar avtomobilskega zaganjalnika

OPOMBA 1 Ta seznam je le primer. Vsak analiziran sistem ali podsistem bo imel svoj niz posledic okvar.

Za določitev verjetnosti okvar sistema bo morda potrebno poročanje o posledicah okvare. ki izhajajo iz naštetih posledic okvar, ter prednostne korektivne in preventivne ukrepe. Poročilo o posledicah okvare mora temeljiti na seznamu posledic okvare sistema kot celote in mora vključevati podrobnosti o načinih okvare, ki vplivajo na vsak izid okvare. Verjetnost nastanka vsake vrste okvare se izračuna za določeno časovno obdobje delovanja objekta ter za pričakovane parametre uporabe in obremenitve. Tabela 8 prikazuje primer pregleda posledic okvar.

Tabela B – Primer verjetnosti posledic okvare

OPOMBA 2 Takšno tabelo je mogoče sestaviti za različne kvalitativne in kvantitativne razvrstitve predmeta ali sistema.

GOST R 51901.12-2007

Poročilo naj vsebuje tudi kratek opis metode analize in opreme. na podlagi katere je bila izvedena, uporabljene predpostavke in osnovna pravila. Poleg tega mora vsebovati sezname:

a) vrste okvar, ki vodijo do resnih posledic:

c) oblikovne spremembe, ki so posledica FMEA:

d) posledice, ki so bile odpravljene zaradi celotnih sprememb zasnove.

6 Druge študije

6.1 Napaka zaradi pogostega vzroka

Za analizo zanesljivosti ni dovolj, da upoštevamo samo naključne in neodvisne okvare, saj lahko pride do okvar s pogostim vzrokom. Na primer, vzrok za okvaro sistema ali njegovo okvaro je lahko hkratna okvara več komponent sistema. To je lahko posledica napake pri načrtovanju (nerazumna omejitev dovoljenih vrednosti komponent), vplivov okolja (strela) ali človeške napake.

Prisotnost napake s skupnim vzrokom (CCF) je v nasprotju s predpostavko neodvisnosti načinov okvare FMEA, prisotnost CCF pomeni možnost, da se hkrati ali v dovolj kratkem časovnem obdobju pojavi več kot ena okvara in posledično posledice sočasnih okvar.

Običajno so lahko viri CCF:

Oblikovanje (razvoj programske opreme, standardizacija);

Proizvodnja (pomanjkljivosti serij komponent);

Okolje (električni hrup, nihanje temperature, vibracije);

Človeški dejavnik (nepravilno delovanje ali nepravilna vzdrževalna dela).

FMEA bi zato moral upoštevati možne vire CCF pri analizi sistema, ki uporablja redundanco ali veliko število naprav za ublažitev posledic okvare.

CCF je rezultat dogodka, ki zaradi logičnih odvisnosti povzroči hkratno stanje okvare v dveh ali več komponentah (vključno z odvisnimi okvarami, ki jih povzročijo posledice neodvisne okvare). Okvare s pogostim vzrokom se lahko pojavijo pri enakih sestavnih delih zaradi podobnih načinov okvar in šibkih točk različne možnosti sistemskih sklopov in jih je mogoče varnostno kopirati.

Zmožnosti FMEA za analizo CCF so zelo omejene. Vendar pa je FMEA postopek za zaporedno preučevanje vsakega načina okvare in z njim povezanih vzrokov, pa tudi za identifikacijo vseh občasnih testiranj, preventivnega vzdrževanja itd. Ta metoda omogoča preiskavo vseh vzrokov, ki lahko povzročijo CCF.

Koristno je uporabiti kombinacijo več metod za preprečevanje ali ublažitev učinkov CCF (modeliranje sistema, analiza fizičnih komponent), vključno z: funkcionalno raznolikostjo, ko odvečne veje ali deli sistema opravljajo isto funkcijo. niso enaki in imajo različne vrste okvar; fizično ločevanje za odpravo učinkov okolja ali elektromagnetnih vplivov, ki povzročajo CCF. itd. Običajno FMEA predvideva pregled preventivnih ukrepov CCF. Vendar je treba te ukrepe opisati v stolpcu s pripombami delovnega lista, da bi lažje razumeli FMEA kot celoto.

6.2 Človeški dejavnik

Za preprečevanje ali zmanjšanje nekaterih človeških napak so potrebne posebne zasnove. Takšni ukrepi vključujejo zagotavljanje mehanskega blokiranja železniškega signala in gesla za računalniško uporabo ali pridobivanje podatkov. Če v sistemu obstajajo takšni pogoji. posledice okvare bodo odvisne od vrste napake. Nekatere vrste človeških napak je treba raziskati z uporabo sistemskega drevesa napak, da se preveri učinkovitost opreme. Celo delni seznam teh načinov okvar je uporaben za prepoznavanje pomanjkljivosti načrtovanja in postopka. Prepoznavanje vseh vrst človeških napak verjetno ni mogoče.

Številne napake CCF temeljijo na človeški napaki. Na primer, nepravilno vzdrževanje enakih predmetov lahko izniči redundantnost. Da bi se temu izognili, se pogosto uporabljajo neidentični varnostni elementi.

GOST R 51901.12-2007

6.3 Napake programske opreme

FMEA. zadržan za strojno opremo zapleten sistem, ima lahko koncesijo za sistemsko programsko opremo. Tako so odločitve o posledicah, resnosti in pogojnih verjetnostih, ki izhajajo iz FMEA, lahko odvisne od elementov programske opreme in njihovih značilnosti. zaporedje in čas delovanja. V tem primeru je treba jasno opredeliti razmerje med strojno in programsko opremo, saj lahko kasnejša sprememba ali izboljšava programske opreme spremeni FMEAh, ki izhaja iz nje. Odobritev programske opreme in sprememb programske opreme je lahko pogoj za revizijo FMEA in z njimi povezanih ocen, na primer logika programske opreme se lahko spremeni za izboljšanje varnosti na račun zanesljivosti delovanja.

Napake zaradi napak ali nedoslednosti programske opreme bodo imele posledice, katerih vrednosti je treba določiti z zasnovo programske in strojne opreme. Prepoznavanje tovrstnih napak ali nedoslednosti in analiza njihovih posledic je mogoča le v omejenem obsegu. Oceniti je treba posledice morebitnih napak programske opreme na ustrezni strojni opremi. Priporočila za ublažitev takšnih napak za programsko in strojno opremo so pogosto rezultat analize.

6.4 FMEA in posledice sistemskih okvar

FMEA sistema se lahko izvede neodvisno od njegovega posebna aplikacija in se nato lahko prilagodi posebni zasnovi sistema. To se nanaša na majhne komplete, ki jih lahko obravnavamo kot sestavne dele (npr. elektronski ojačevalnik, električni motor, mehanski ventil).

Vendar pa je bolj značilno, da se FMEA razvije za določen projekt s posebnimi posledicami sistemskih napak. Posledice sistemskih okvar je treba razvrstiti, na primer: odpoved varovalke, popravljiva okvara, usodna okvara, slabša izvedba naloge, neuspeh naloge, posledice za posameznike, skupine ali družbo kot celoto.

Sposobnost FMEA, da upošteva najbolj oddaljene posledice okvare sistema, je odvisna od zasnove sistema in razmerja FMEA z drugimi oblikami analize, kot so drevesa napak, Markova analiza, Petrijeve mreže itd.

7 Aplikacije

7.1 Uporaba FMEA / FMECA

FMEA je metoda, ki je primarno prilagojena preiskovanju okvar materiala in opreme in se lahko uporablja za različne vrste sistemov (električni, mehanski, hidravlični itd.) in njihove kombinacije za dele opreme, sistema ali projekta kot celote.

FMEA mora vključevati preiskavo programske opreme in človeških dejanj, če vplivajo na zanesljivost sistema. FMEA je lahko procesna raziskava (medicinska, laboratorijska, proizvodna, izobraževalna itd.). V tem primeru se običajno imenuje proces FMEA ali PFMEA. Procesni FMEA vedno upoštevajo cilje in cilje procesa in nato preučijo vsak korak procesa kot indikator negativnih rezultatov za druge korake v procesu ali doseganje ciljev procesa.

7.1.1 Prijava znotraj projekta

Uporabnik mora določiti, kako in za kakšne namene se uporablja FMEA. FMEA se lahko uporablja samostojno ali kot dopolnitev in podpora drugim metodam analize zanesljivosti. Zahteve FMEA izhajajo iz potrebe po razumevanju obnašanja strojne opreme in njenih posledic za delovanje sistema ali opreme. Zahteve FMEA se lahko močno razlikujejo glede na posebnosti projekta.

FMEA podpira koncept načrtovalne analize in ga je treba uporabiti čim prej pri načrtovanju podsistemov in sistema kot celote. FMEA je uporaben za vse nivoje sistema, vendar je bolj primeren za nižje nivoje, za katere je značilno veliko število objektov in/ali funkcionalna kompleksnost. Posebno usposabljanje osebja, ki izvaja FMEA, je bistveno. Potrebno je tesno sodelovanje inženirjev in sistemskih oblikovalcev. FMEA je treba posodabljati, ko projekt napreduje in se načrtovanje spreminja. Na koncu faze načrtovanja se FMEA uporablja za preverjanje načrta in za dokazovanje, da načrtovani sistem ustreza določenim uporabniškim zahtevam, zahtevam standardov, smernic in regulativnih zahtev.

GOST R 51901.12-2007

Informacije izhajajo iz FMEA. opredeljuje prednostne naloge za statistično upravljanje proces produkcije, vzorčenje in vhodni pregled v procesu pro * iwodsta in namestitve, kot tudi za kvalifikacije, prevzem, prevzem in zagonske teste. FMEA je vir informacij za diagnostične postopke, vzdrževanje pri razvoju sorodnih priročnikov.

Pri izbiri globine in načina uporabe FMEA na mestu ali projektu je pomembno upoštevati vezja, ki zahtevajo rezultate FMEA. časovno usklajenost z drugimi aktivnostmi ter vzpostaviti zahtevano raven usposobljenosti in nadzora nad nezaželenimi vrstami in posledicami okvar. To vodi do dobrega načrtovanja FMEA na določenih ravneh (sistem, podsistem, komponenta. Objekt iterativnega procesa načrtovanja in razvoja).

Da bi bil FMEA učinkovit, mora biti jasno opredeljeno njegovo mesto v programu zanesljivosti ter opredeljeni čas, delo in drugi viri. Bistveno je, da se FMEA ne skrajša, da bi prihranili čas in denar. Če sta čas in denar omejena. FMEA bi se moral osredotočiti na tiste dele načrtovanja, ki so novi ali uporabljajo nove tehnike. Zaradi ekonomskih razlogov lahko FMEA cilja na področja, ki so bila z drugimi analiznimi metodami opredeljena kot kritična.

7.1.2 Aplikacija za procese

Za zagon PFMEA potrebujete naslednje:

a) jasna opredelitev namena postopka. Če je postopek zapleten, je lahko namen postopka v nasprotju z njim skupni cilj ali cilj, povezan s produktom procesa, produktom niza zaporednih procesov ali korakov, produktom določenega koraka v procesu in ustreznimi posebnimi cilji:

b) razumevanje posameznih korakov v procesu;

c) razumevanje možnih pomanjkljivosti v vsakem koraku postopka:

d) razumevanje posledic vsake posamezne napake (potencialne napake) na produkt postopka;

e) razumevanje možnih vzrokov za vsako od pomanjkljivosti ali možnih napak in neskladnosti v procesu.

Če je proces povezan z več kot enim imenom izdelka, se lahko njegova analiza izvede za posamezne vrste izdelkov kot PFMEA. Analiza procesa se lahko izvede tudi glede na njegove korake in možne škodljive rezultate, ki vodijo do splošnega PFMEA, ne glede na specifične vrste izdelkov.

7.2 Prednosti FMEA

Nekatere funkcije aplikacije in prednosti FMEA so navedene spodaj:

a) izogibanje dragim spremembam zaradi zgodnjega odkrivanja pomanjkljivosti pri načrtovanju;

b) identifikacijo okvar, ki imajo posamezno in v kombinaciji nesprejemljive ali pomembne posledice, in identifikacijo načinov okvare, ki lahko imajo resne posledice za pričakovano ali zahtevano funkcijo.

OPOMBA 1 Takšne posledice lahko vključujejo odvisne okvare.

c) določitev potrebnih metod za izboljšanje zanesljivosti načrtovanja (redundanca, optimalne delovne obremenitve, toleranca napak, izbira komponent, ponovno razvrščanje itd.);

d) zagotavljanje logičnega modela za ocenjevanje verjetnosti ali stopnje pojava nenormalnih delovnih pogojev sistema pri pripravi na analizo kritičnosti:

e) opredelitev problematičnih področij varnosti in odgovornosti za kakovost proizvodov ali njihovo neskladnost z obveznimi zahtevami.

OPOMBA 2 Za varnost so pogosto potrebne neodvisne raziskave, vendar je prekrivanje neizogibno, zato je sodelovanje v raziskovalnem procesu zelo zaželeno:

f) razvoj testnega programa, ki omogoča odkrivanje potencialnih obnovitev:

e) osredotočenost na ključna vprašanja vodenja kakovosti, analize procesov nadzora in

proizvodnja izdelkov:

h) pomoč pri opredelitvi splošne strategije in urnika preventivnega vzdrževanja;

i) pomoč in podporo pri opredelitvi testnih meril, načrtov testiranja in diagnostičnih postopkov (primerjevalni testi, testi zanesljivosti);

GOST R 51901.12-2007

j) podpora pri odpravljanju konstrukcijskih napak in podpora načrtovanju nadomestnih načinov delovanja in rekonfiguracije;

k) razumevanje projektantov parametrov, ki vplivajo na zanesljivost sistema;

l) razvoj končnega dokumenta, ki vsebuje dokazila o ukrepih, sprejetih za zagotovitev, da rezultati načrtovanja izpolnjujejo zahteve tehnične specifikacije za vzdrževanje. To je še posebej pomembno v primeru odgovornosti za kakovost izdelkov.

7.3 Omejitve in slabosti FMEA

FMEA je izjemno učinkovit, kadar se uporablja za analizo elementov, ki povzročajo odpoved celotnega sistema ali kršitev osnovne funkcije sistema. Vendar pa je FMEA lahko težaven in dolgočasen za kompleksne sisteme z veliko funkcijami in različnimi sklopi komponent. Te zapletenosti se povečujejo z več načini delovanja in več politikami vzdrževanja in popravil.

FMEA je lahko dolgotrajen in neučinkovit postopek, če se uporablja nespametno. Študije FMEA. treba je določiti rezultate, ki naj bi se uporabili v prihodnosti. FMEA se ne sme vključiti v zahteve predanalize.

Zapleti, nesporazumi in napake se lahko pojavijo, ko poskušate zajeti več ravni študij FMEA v sistemski hierarhiji, če so odveč.

Odnosov med ljudmi ali skupinami načinov okvar ali vzrokov za načine okvar ni mogoče učinkovito predstaviti v FMEA. saj je glavna predpostavka te analize neodvisnost načinov okvare. Ta pomanjkljivost je še bolj izrazita zaradi interakcij med programsko in strojno opremo, ko predpostavka o neodvisnosti ni potrjena. Zgoraj navedeno velja za človekovo interakcijo s strojno opremo in modele te interakcije. Predpostavka neodvisnosti od odpovedi nam ne dovoljuje, da bi namenili ustrezno pozornost načinom okvare, ki imajo lahko, kadar se pojavijo skupaj, pomembne posledice, medtem ko ima vsak od njih posebej majhno verjetnost pojava. Lažje je raziskati medsebojne odnose elementov sistema z uporabo metode drevesa napak FTA (GOST 51901.5) za analizo.

PTA je prednostna za aplikacije FMEA. saj je omejena na povezave le dveh nivojev hierarhične strukture, na primer na identifikacijo načinov okvare objektov in ugotavljanje njihovih posledic za sistem v verigi. Te posledice potem postanejo vrste zavrnitve za Naslednja stopnja npr. za modul itd. Vendar pa obstajajo izkušnje z uspešnim izvajanjem stopenjskih FMEA.

Poleg tega je pomanjkljivost FMEA njegova nezmožnost oceniti splošno zanesljivost sistema in s tem oceniti stopnjo izboljšanja njegove zasnove ali sprememb.

7.4 Razmerje z drugimi metodami

FMEA (ali PMECA) se lahko uporablja samostojno. Kot sistemsko induktivno metodo analize se FMEA najpogosteje uporablja kot dodatek k drugim metodam, predvsem deduktivnim, kot je PTA. V fazi načrtovanja se je pogosto težko odločiti, katero metodo (induktivno ali deduktivno) izbrati, saj se pri analizi uporabljata obe. Če se ugotovijo stopnje tveganja za proizvodno opremo in sisteme, je boljši deduktivni pristop, vendar je FMEA še vedno uporabno orodje za načrtovanje. Vendar pa ga je treba uporabiti poleg drugih metod. To še posebej velja, ko je treba najti rešitve v situacijah z več napakami in verigo posledic. Metoda, uporabljena na začetku, mora biti odvisna od programa projekta.

V zgodnjih fazah projektiranja, ko so znane le funkcije, splošna struktura sistema in njegovih podsistemov, je uspešno delovanje sistema mogoče prikazati s pomočjo blok diagrama zanesljivosti ali drevesa napak. Za sestavo teh sistemov pa je treba za podsisteme uporabiti induktivni postopek FMEA. V teh okoliščinah FMEA ni izčrpen. vendar odraža rezultat v vizualni obliki tabele. Na splošno je analiza kompleksnega sistema z več funkcijami, več objekti in medsebojnimi odnosi med temi objekti FMEA nujna, vendar ne zadostna.

Analiza drevesa napak (FTA) je komplementarna deduktivna metoda za analizo načinov okvar in njihovih ustreznih vzrokov. Hodi naokoli, da bi izsledil vzroke nizke ravni, ki vodijo do neuspehov na visoki ravni. Čeprav se logična analiza včasih uporablja za kvalitativno analizo zaporedij napak, je običajno pred oceno stopenj napak na visoki ravni. FTA vam omogoča simulacijo soodvisnosti različnih načinov okvare v primerih, ko

GOST R 51901.12-2007

njihova interakcija lahko privede do dogodka visoke resnosti. To je še posebej pomembno, kadar pojav ene vrste okvare povzroči nastanek druge vrste okvare z veliko verjetnostjo in veliko resnostjo. Tega scenarija ni mogoče uspešno simulirati z uporabo FMEA. kjer se vsaka vrsta okvare * obravnava neodvisno in posamično. Ena od pomanjkljivosti FMEA je nezmožnost analiziranja interakcij in dinamike načina okvare v sistemu.

PTA se osredotoča na logiko naključnih (ali zaporednih) in alternativnih dogodkov, ki povzročajo neželene posledice. FTA vam omogoča, da zgradite pravilen model analiziranega sistema, ocenite njegovo zanesljivost in verjetnost okvare, prav tako pa vam omogoča, da ocenite vpliv izboljšav načrtovanja in zmanjšanja števila posebnih vrst okvar na zanesljivost sistema v verigi. . Obrazec FMEA je bolj opisen. Obe metodi se uporabljata pri splošni analizi varnosti in zanesljivosti kompleksnega sistema. Če pa sistem temelji predvsem na sekvenčni logiki z malo redundance in več funkcij, potem je FTA preveč zapleten način predstavljanja sistemske logike in prepoznavanja načinov okvare. V takih primerih sta ustrezna metoda FMEA in blok diagrama zanesljivosti. V drugih primerih, ko je FTA zaželena. dopolniti ga je treba z opisi načinov okvare in njihovih posledic.

Pri izbiri metode analize je treba voditi predvsem posebne zahteve projekta, ne le tehnične, temveč tudi zahteve glede časovnih in stroškovnih kazalnikov. učinkovitost in uporaba rezultatov. Splošne smernice:

a) FMEA se uporablja, kadar je potrebno celovito poznavanje značilnosti okvare objekta:

b) FMEA je bolj primeren za majhne sisteme, module ali komplekse:

c) FMEA je pomembno orodje za raziskave, razvoj, načrtovanje ali druge naloge, ko je treba ugotoviti nesprejemljive posledice okvar in poiskati potrebne ukrepe za njihovo odpravo ali ublažitev:

d) FMEA je morda potreben za objekte, ki so bili zasnovani z najnovejšimi napredki pri načrtovanju, pri katerih značilnosti okvar morda niso bile enake kot v prejšnjem obratovanju;

e) FMEA je bolj uporabna za sisteme z velikim številom komponent, ki so povezane s skupno logiko napak:

f) FTA je bolj primeren za analizo več in odvisnih načinov okvare s kompleksno logiko in redundanco. FTA se lahko uporablja na višjih ravneh sistemske strukture, zgodaj v projektu in ko je na nižjih ravneh opredeljen podroben FMEA za poglobljeno načrtovanje.

GOST R 51901.12-2007

Dodatek A (informativni)

Povzetek postopkov FMEA in FMECA

A.1 Faze. Pregled izvajanja analiz

Med analizo je bilo treba izvesti naslednje korake postopka: c) odločitev ali. katera metoda - FMEA ali FMECA je potrebna:

b) določitev meja sistema za analizo:

c) razumevanje zahtev in funkcij sistema:

d) določitev merila okvare/operabilnosti;

c) določitev vrst okvar in posledic okvar posameznega objekta v poročilu:

0 opis vsake posledice okvare: e) poročanje.

Dodatni koraki za FMECA: h) Določite stopnje resnosti sistemskih napak.

I) določitev vrednosti resnosti načinov okvare objekta:

J) določitev vrste okvare objekta in pogostosti posledic:

k) določitev pogostosti načina okvare:

l) sestavljanje matrik kritičnosti za načine okvare objekta:

m) opis resnosti posledic okvare v skladu z matriko kritičnosti: n) sestava matrike kritičnosti za posledice okvare sistema, o) sestava poročila za vse ravni analize.

OPOMBA Oceno frekvence načina in posledic okvare v FMEA lahko izvedemo s koraki l>. I) in j).

A.2 Delovni list FMEA

A.2.1 Obseg delovnega lista

Delovni list FMEA opisuje podrobnosti analize v obliki tabele. Čeprav je splošni postopek FMEA trajen, je delovni list mogoče prilagoditi določenemu projektu glede na njegove zahteve.

Slika A.1 prikazuje primer pogleda delovnega lista FMEA.

A.2.2 Vodja delovnega lista

Vodja delovnega lista mora vsebovati naslednje podatke:

Označevanje sistema kot objekta kot celote, za katero so opredeljene končne posledice. Ta oznaka mora biti skladna s terminologijo, uporabljeno v blokovnih diagramih, diagramih in slikah:

Obdobje in način delovanja, izbran za analizo:

Predmet (modul, komponenta ali del), pregledan na tem delovnem listu.

Raven revizije, datum, ime koordinacijskega analitika FMEA. c tudi imena glavnih članov ekipe. zagotavljanje dodatnih informacij za nadzor dokumenta.

A.2.3 Izpolnjevanje delovnega lista

Vnosi v stolpcih »Predmet« in »Opis predmeta in njegovih funkcij * morajo identificirati temo analize. Sklicevati se je treba na blokovni diagram ali drugo aplikacijo, kratek opis predmeta in njegove funkcije.

Opis načinov okvare objekta je podan v stolpcu »Vrsta napake *. Oddelek 5.2.3 zagotavlja smernice za prepoznavanje možnih načinov okvare. Uporaba edinstvenega identifikatorja »Koda načina okvare *« za vsak edinstven način okvare objekta bo olajšala povzetek analize.

Najverjetnejši vzroki načinov okvar so navedeni v stolpcu Možni vzroki okvare. Kratek opis posledic vrste okvare je podan v stolpcu »Lokalne posledice okvare«. Podobne informacije za objekt kot celoto so navedene v stolpcu »Popolne posledice okvare«. Za nekatere študije FMEA je zaželeno oceniti posledice neuspeha na vmesni ravni. V tem primeru so posledice navedene v dodatnem stolpcu "Naslednji višji nivo montaže". Identifikacija posledic načina okvare je obravnavana v 5.2.5.

V stolpcu »Način zaznavanja okvare« je kratek opis načina zaznavanja načina okvare. Metoda odkrivanja se lahko izvede samodejno z vgrajenim preskusom, ki ga zagotavlja načrt, ali pa lahko zahteva diagnostične postopke z vključevanjem osebja za upravljanje in vzdrževanje, pomembno je identificirati metodo za odkrivanje načinov okvare, da se zagotovi popravek ukrepi so sprejeti.

GOST R 51901.12-2007

V stolpcu Pogoji za odpravo napake je treba opozoriti na vidike načrtovanja, ki ublažijo ali zmanjšajo določeno vrsto okvare, kot je redundantnost. Tukaj je treba navesti tudi nadomestilo za vzdrževanje ali nadomestilo upravljavca.

stolpec »Razred resnosti napake« označuje stopnjo resnosti, ki so jo določili analitiki FMEA.

stolpec »Pogostost ali verjetnost okvare« označuje pogostost ali verjetnost pojava določene vrste okvare. Lestvica hitrosti mora ustrezati njeni vrednosti (na primer okvare v milijonih ur, napake pri vožnji 1000 km itd.).

V 8 stolpcu "Opombe" so navedena opažanja in priporočila v skladu s 5.3.4.

A.2.4 Opombe na delovnem listu

Zadnji stolpec delovnega lista mora vsebovati vse opombe, potrebne za pojasnitev preostalih vnosov. Potencialne prihodnje ukrepe, kot so priporočila za izboljšave oblikovanja, je mogoče zabeležiti in nato poročati. Ta stolpec lahko vključuje tudi naslednje:

a) kakršni koli nenavadni pogoji:

b) posledice okvar rezervnega elementa:

c) opis kritičnih lastnosti projekta:

0) vse pripombe, ki razširijo informacije:

f) bistvene zahteve za vzdrževanje:

e) prevladujoči vzroki okvar;

P) prevladujoče posledice neuspeha:

0 sprejetih odločitev, kot je analiza projekta.

Končni predmet. Obdobje in način delovanja:			Revizija:					Pripravila:
	Opis predmeta in njegovih funkcij	(napaka	Koda okvare (okvare).	razlogi za zavrnitev (neustrezni)	(napaka	Konec (napaka	Metoda odkrivanja napak	Pogoji odškodnine za zavrnitev		Pogostost ali verjetnost neuspeha

Slika AL - Primer delovnega lista FMEA

GOST R 51901.12-2007

GOST R 51901.12-2007

Dodatek B (informativni)

Primeri raziskav

B.1 Primer 1 - FMECA za napajanje vozila z izračunom RPN

Slika 8.1 prikazuje majhen del obsežnega YM za vozilo. Analizirajo se napajalnik in njegove povezave z baterijo.

Baterijsko vezje vključuje diodo D1. kondenzator C9. povezovanje pozitivnega pola akumulatorja z zemljo. Uporablja se dioda z obrnjeno polarnostjo, ki ščiti predmet pred poškodbami, če je negativni pol baterije priključen na ohišje. Kondenzator je EMI filter. Če je kateri koli od teh delov v kratkem stiku z ozemljitvijo, bo tudi baterija kratkega stika z maso, kar lahko povzroči okvaro baterije.

Objekt/funkcija			Potencialna vrsta okvare	Možne posledice neuspeha				Potencial!.	Mehanizem(-i) odpovedi.
Podsistem				Lokalni posledice	Konec posledice
Napajanje
			Kratek zaključek	Priključek baterije * ni kratek na ozemljitev				Okvara notranje komponente	Materialno uničenje
			električni	Brez rezervne zaščite pred povratno napetostjo				okvara notranje komponente	Razpoka v zvaru ali polprevodniku
			Kratek zaključek	Priključek baterije * kratek stik z maso	Puščanje baterije. potovanje ni možno			okvara notranje komponente	Dielektrični zlom ali razpoka
			električni	Brez EMI filtra	Delovanje objekta ne ustreza zahtevam			okvara notranje komponente	Dielektrična izpostavljenost, puščanje, praznina ali razpoka
			električni					Okvara notranje komponente	Materialno uničenje
			električni	Ni napetosti za vklop električnega tokokroga	Objekt je neuporaben. Brez opozorilne indikacije			Okvara notranje komponente	Razpoka v zvaru ali materialu

Slika B.1 - FMEA za avtomobilski del

GOST R 51901.12-2007

vozilo. Takšna zavrnitev seveda nima opozorila. Zavrnitev, pri kateri je potovanje nemogoče, se v vetoboip industriji šteje za nevarno. Zato je za način okvare obeh imenovanih delov stopnja resnosti S 10. Vrednosti stopnje pojavnosti O so bile izračunane na podlagi stopenj okvare delov z ustreznimi obremenitvami za delovanje vozila. in nato povečano na O za FMEA vozila. Vrednost zaznavnega ranga D je zelo nizka, saj se pri testiranju delovanja objekta zazna zaprtje katerega koli roba na rezino.

Okvara katerega koli od zgornjih delov ne bo poškodovala predmeta, vendar za diodo ni zaščite pred obračanjem polarnosti. Če kondenzator, ki ne filtrira EMI, odpove, lahko pride do motenj v opremi v vozilu.

Če je tuljava L1. ki se nahaja med baterijo in električnim vezjem za filtracijo. obstaja prekinitev tokokroga, objekt ne deluje, ker je baterija odklopljena, in opozorilo ne bo prikazano. Tuljave imajo zelo nizko stopnjo odboja, zato je rang zarodka 2.

Upor R91 prenaša napetost akumulatorja na preklopne tranzistorje. Če R91 ne uspe, objekt postane nedelujoč z rangom resnosti 9. Ker imajo upori zelo nizko stopnjo napak, je rang pojavljanja 2. Rang zaznavanja je 1. ker objekt ne deluje.

Uvrstitev po videzu	Preventivni ukrepi	Dejavnosti odkrivanja			dejanje	Odgovoren in rok	Rezultati ukrepanja
							Sprejeti ukrepi
	Izbira komponent je končana Visoka kvaliteta in moč	Testi ocenjevanja in preverjanja niso zanesljivi
	Izbira bolj kakovostne in močne komponente	Ocenjevanje in preverjanje zanesljivosti
	Izbira bolj kakovostne in močne komponente	Ocenjevanje in preverjanje zanesljivosti
	Izbira bolj kakovostne in močne komponente	Ocenjevanje in preverjanje zanesljivosti
	Izbira bolj kakovostne in močne komponente	Ocenjevanje in preverjanje zanesljivosti

elektronika z izračunom RPN

GOST R 51901.12-2007

B.2 Primer 2 – FMEA za sistem motor-generator

Primer ponazarja uporabo metode FMEA za sistem motor-generator. Namen študije je omejen samo na sistem in se nanaša na posledice okvar komponent, povezanih z napajanjem motor-generatorja, ali kakršne koli druge posledice okvar. To določa meje analize. Ta primer delno ponazarja predstavitev sistema v blokovnem diagramu. Sprva je bilo identificiranih pet podsistemov (glej sliko B.2) in eden od njih - sistem ogrevanja, prezračevanja in hlajenja - je predstavljen na nižjih ravneh konstrukcije glede na nivo. na kateri je bilo odločeno, da se začne FMEA (glej sliko c.H.). Diagrami poteka tudi prikazujejo sistem številčenja, ki se uporablja za reference v delovnih listih FMEA.

Za enega od podsistemov motor-generator je prikazan primer delovnega lista (glej sliko B.4), ki je v skladu s priporočili tega standarda.

pomembna čast FMEA je opredelitev in klasifikacija resnosti posledic okvar za sistem kot celoto. Za sistem motor-generator so predstavljeni v tabeli B.1.

Tabela B.1 - Opredelitev in razvrstitev resnosti posledic okvar za sistem motor-generator kot celoto

Slika B.2 - Diagram podsistemov motor-generator

Slika 6L - Shema sistema ogrevanja, prezračevanja, hlajenja

GOST R 51901.12-2007

Sistem 20 - Sistem ogrevanja, prezračevanja in hlajenja

Komponenta

vrsta okvare (okvare)

Posledice zavrnitve

Metoda ali simptom odkrivanja napak

Rezervacija

Opombe

Ogrevalni sistem (od 12 do 6 kolektorjev na vsakem koncu) samo, ko mehanizem ne deluje

Opomba - Meche - "mzm se lahko pregreje. če se grelniki ne izklopijo samodejno

Grelniki

a) Izgorevanje grelnika b) Kratek stik ma z zemljo zaradi okvare izolacije

Spusti mojo drgni svojo Brez ogrevanja - možna kondenzacija<я

a) Temperatura, manjša od 5' nad temperaturo okolja b) Uporaba varovalke ali preizkušenega stikala

En kratek stik ne eempo ne bi smel voditi v sistem kotka-zu

En kratek stik na EEMPO ne bi smel povzročiti okvare sistema.

Telo grelne termo-m" majhno, kabelsko

Priključitev na grelnike

a) Pregrevanje priključka ali kabla enega / šestih ali vseh grelnikov b) Kratek stik z ozemljitvijo (sledljivost)

Brez ali manj ogrevanja, kondenzacija Pomanjkanje vsega ogrevanja - kondenzacija

Temperatura nižja od b 'Nad temperaturo okolice Preverjeno dobavo

Slika 0.4 - FMEA za sistem 20

GOST R 51901.12-2007

GOST R 51901.12-2007

B.3 Primer 3 - FMECA za proizvodni proces

Postopek FMECA preuči vsak proizvodni proces zadevnega predmeta. FMECA to raziskuje. kaj bi lahko šlo narobe. kot je predvideno, in obstoječe zaščitne ukrepe (v primeru okvare), ter kako pogosto se to lahko zgodi in kako je mogoče takšne situacije odpraviti z nadgradnjo objekta ali procesa. Cilj je osredotočiti se na možne (ali znane) težave pri ohranjanju oziroma doseganju zahtevane kakovosti končnega izdelka. Podjetja, ki sestavljajo kompleksne predmete. kot so osebni avtomobili, se dobro zavedajo, da je treba od dobaviteljev komponent zahtevati izvedbo te analize. Pri tem so glavni upravičenci dobavitelji komponent. Izvajanje analize zahteva ponovno testiranje napak pri izdelavi in ​​včasih napak, kar ima za posledico stroške izboljšav.

Oblika delovnega lista procesa FMECA je podobna obliki delovnega lista izdelka FMECA, vendar obstajajo nekatere razlike (glejte sliko B.5). Merilo kritičnosti je vrednost prioritete ukrepanja (APW). po pomenu zelo blizu vrednosti prioritete tveganja (PPW). obravnavano zgoraj. Proces FMECA preučuje načine, na katere se pojavljajo napake in neskladnosti ter možnosti za dostavo kupcu v skladu s postopki vodenja kakovosti. FMECA ne obravnava okvar storitev zaradi obrabe ali napačne uporabe.

GU> OM * SS

Predmet tukaj je dejanje napake

Pretok * ala "e

POPOLDAN"

(B temno na *

Obstoječi objekti, ki jih upravljam **

SUSHDSTVUMSCHIV

R "xm" "domine *

I> JS ​​10 * 1 "

PREDOGLED

e> ah * mi *

Nepravilne meritve ali koti ramen

vložki brez vrbe "obremenitev žiga. Zmanjšana produktivnost

Neusklajeno-neja vstavljanje narobe

debelina obloge. okoli vložka Zmanjšanje zmogljivosti Zmanjšanje vira

proizvodne napake ALI nadzira črpalke wom

načrte nadzora proizvajalca in statistične prevzeme

Analiza načrtov vzorčenja

Izolacija okvarjenih komponent od uporabnih zalog

Zbiranje treninga

Nezadosten sijaj nikljanja

korozija. Odstopanja v končni fazi

vizualni pregled v skladu s statističnim načrtom prevzemnih pregledov

Omogočite vzorčenje, da vizualno preverite pravilen sijaj

neustrezna ocena mreže

nezadostno stiskanje kovine Nepravilna debelina stene. Odpadki

med obdelavo so bile ugotovljene tanke stene.

pomanjkljivosti v proizvodnji ali nadzoru kakovosti

vizualni nadzor "v načrtih statistične prevzemne kontrole

Omogočite kateri koli kontrolnik JUICY za vizualno preverjanje pravilnega bleščanja

Zmanjšanje virov

Vrsta posledice

posledice za vmesni proces, posledice za končni postopek: posledice za montažo. loLestst "" Sem za uporabnika

vrsta "ITALIJA

Osa k verjetnost pojava * 10;

$ ek = resnost posledic na lestvici od 1 do 10.

De (* verjetnost "" zaznave pred dostavo stranki.

Slika B.5 – Del procesa FM EC A za strojno obdelano majhno palico

GOST R 51901.12-2007

GOST R 51901.12-2007

Dodatek C (informativni)

Seznam angleških okrajšav, uporabljenih v standardu

FMEA – Metoda analize načinov in učinkov napak:

FMECA je metoda za analizo vrst, posledic in resnosti okvar:

DFMEA - FMEA. uporablja se za analizo projektov v avtomobilski industriji: PRA - verjetnostna analiza tveganja:

PFMEA - FMEA. uporablja se za analizo procesa:

FTA – Analiza drevesa napak:

RPN - vrednost prioritete tveganja:

APN - vrednost prioritete dejanj.

Bibliografija

(1J GOST 27.002-89

Zanesljivost v tehnologiji. Osnovni koncepti. Zanesljivost industrijskih izdelkov Splošna načela Izrazi in definicije

(2) IEC 60300-3-11: 1999

Upravljanje zanesljivosti. Del 3. Uporabne smernice. Oddelek 11. Vzdrževanje osredotočeno na zanesljivost

(IEC 60300-3-11: 1999)

(Upravljanje zanesljivosti – 3-11. del: Vodnik za uporabo – vzdrževanje, osredotočeno na zanesljivost)

(3) SAE J1739.2000

Analiza možnih načinov okvare in učinkov pri načrtovanju (Design FMEA) in Analiza možnih načinov in učinkov okvare v proizvodnih in montažnih procesih (Process FMEA). in analiza možnega načina okvare in učinkov za stroje

Analitiki možnih načinov okvare in učinkov, tretja izdaja. 2001

GOST R 51901.12-2007

UDK 362: 621.001: 658.382.3: 006.354 OKS 13.110 T58

Ključne besede: analiza vrst in posledic okvar, analiza vrst, posledic in kritičnosti okvar. okvara, redundanca, struktura sistema, vrsta okvare, kritičnost okvare

Urednik L.8 Afanasenko Tehnični urednik PA. Guseva korektor U.C. Kvbashoea Računalniška postavitev P.A. Olje za kroge

Podarjeno kompletu 10.04.2003. Podpisano in žigosano 06.06.2008. Format 60 "64 ^. Offset papir. Slušalke Arial.

Ofsetni tisk Uel. natisniti str 4.65. Uč.-ur. str 3,90. Naklada 476. Zach. 690.

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

Vneseno v FSUE "STANDARTINFORM" na osebnem računalniku.

Tiskano v poslovalnici FSUE STANDARTINFORM * ■ - tip. Moskovski tiskalnik". 105062 Moskva. Lyalin prometnica, 6.

Metodologija FMEA, primeri

FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) je analiza načinov in posledic okvar. Analiza načina in učinka, ki jo je prvotno razvil in objavil ameriški vojaško-industrijski kompleks (v obliki MIL-STD-1629), je danes tako priljubljena, ker so nekatere industrije razvile in objavile namenske standarde FMEA.

Nekaj ​​primerov takšnih standardov:

• MIL-STD-1629. Razvit v ZDA in je prednik vseh sodobnih standardov FMEA.
• SAE-ARP-5580 je revizija MIL-STD-1629 s knjižnico nekaterih elementov za avtomobilsko industrijo. Uporablja se v številnih panogah.
• SAE J1739 je standard FMEA za analizo možnih načinov in učinkov pri načrtovanju (DFMEA) ter analizo možnih načinov in učinkov okvare v proizvodnji in montaži. Procesi, PFMEA. Standard pomaga prepoznati in ublažiti tveganje z zagotavljanjem ustreznih pogojev, zahtev, ocen in delovnih listov. Ta dokument standardno vsebuje zahteve in priporočila za vodenje uporabnika skozi izvajanje FMEA.
• AIAG FMEA-3 je specializiran standard, ki se uporablja v avtomobilski industriji.
• Interni FMEA-standardi velikih proizvajalcev avtomobilov.
• Zgodovinsko razviti v številnih podjetjih in panogah so postopki podobni analizi vrst in posledic okvar. Morda so danes to FMEA "standardi" najširše pokritosti.

Vsi standardi za analizo načinov in posledic okvar (objavljeni ali zgodovinsko razviti) so si na splošno zelo podobni. Spodnji splošni opis daje pregled FMEA kot metodologije. Namenoma ni zelo globok in zajema večino trenutno uporabljenih pristopov FMEA.

Najprej je treba jasno določiti meje analiziranega sistema. Sistem je lahko tehnična naprava, proces ali karkoli drugega, ki je predmet analize FME.

Nadalje, vrste možnih okvar, njihove posledice in možni razlogi pojav. Glede na velikost, naravo in kompleksnost sistema se lahko ugotavljanje vrst možnih okvar izvede za celoten sistem kot celoto ali za vsak njegov podsistem posebej. V slednjem primeru se bodo posledice okvar na ravni podsistema pokazale kot načini okvare na višji ravni. Opredelitev vrst in posledic okvar je treba izvesti po metodi "od spodaj navzgor", preden dosežemo najvišji nivo sistemi. Za karakterizacijo vrst in posledic okvar, opredeljenih na zgornjem nivoju sistema, se uporabljajo parametri, kot so intenzivnost, kritičnost okvar, verjetnost nastanka ipd. Te parametre je mogoče izračunati "od spodaj navzgor" iz nižjih nivojev sistema ali pa izrecno nastaviti na zgornji ravni. Ti parametri so lahko tako kvantitativni kot kvalitativni. Posledično se za vsak element sistema najvišje ravni izračuna lastna edinstvena mera, izračunana iz teh parametrov po ustreznem algoritmu. V večini primerov se ta ukrep imenuje »razmerje prioritete tveganja«, »resnost«, »raven tveganja« ali kaj podobnega. Način uporabe takega merila in način njegovega izračuna sta lahko v vsakem primeru edinstvena in nudita dobro izhodišče za različne sodobne pristope k analizi načina in učinkov okvare (FMEA).

Primer uporabe FMEA v vojaško-industrijskem kompleksu

Namen parametra "Severnost" je pokazati, da so varnostne zahteve sistema v celoti izpolnjene (v najpreprostejšem primeru to pomeni, da so vsi kazalniki kritičnosti pod vnaprej določeno ravnjo.

Okrajšava FMECA je kratica za Failure Mode, Effects and Criticality Analysis.

Glavni kazalniki, ki se uporabljajo za izračun vrednosti kritičnosti, so:

• stopnja napak (določena z izračunom povprečnega časa med napakami - MTBF),
• verjetnost okvare (kot odstotek kazalnika stopnje okvare),
• čas delovanja.

Tako je očitno, da ima parameter kritičnosti resnično natančno vrednost za vsak določen sistem (ali njegovo komponento).

Na voljo je precej široka paleta katalogov (knjižnic), ki vsebujejo verjetnosti okvar različni tipi za različne elektronske komponente:

• FMD 97
• MIL-HDBK-338B
• NPRD3

Deskriptor knjižnice za določeno komponento na splošno izgleda takole:

Ker je za izračun parametra kritičnosti okvare potrebno poznati vrednosti indikatorja stopnje okvare, se v vojaško-industrijskem kompleksu pred uporabo metodologije FME [C] A izračuna metodologija MTBF, katere rezultati jih uporablja FME [C] A. Za elemente sistema, katerih kritičnost okvare presega tolerance, določene z varnostnimi zahtevami, je treba izvesti tudi ustrezno analizo drevesa napak (FTA). V večini primerov analizo načinov, učinkov in resnosti okvar (FMEA) za potrebe vojaškega industrijskega kompleksa izvaja en specialist (ki je strokovnjak za načrtovanje elektronskih vezij ali specialist za nadzor njihove kakovosti) ali zelo majhen strokovnjak. skupina takih strokovnjakov.

FMEA v avtomobilski industriji

Za vsako številko prioritete tveganja (RPN) napake, ki presega vnaprej določeno raven (pogosto 60 ali 125), se identificirajo in izvajajo korektivni ukrepi. Praviloma se določijo odgovorni za izvajanje tovrstnih ukrepov, čas njihove izvedbe in način naknadnega dokazovanja učinkovitosti izvedenih korektivnih ukrepov. Po opravljenih korektivnih ukrepih se vrednost prednostnega faktorja tveganja neuspeha ponovno ovrednoti in primerja z največjo ugotovljeno vrednostjo.

Glavni kazalniki, ki se uporabljajo za izračun vrednosti prednostnega razmerja tveganja, so:

• verjetnost neuspeha
• kritičnost,
• verjetnost odkrivanja okvare.

V večini primerov je razmerje prioritete tveganja izpeljano na podlagi vrednosti zgornjih treh kazalnikov (katerih brezdimenzionalne vrednosti ležijo v območju od 1 do 10), tj. je izračunana vrednost, ki se spreminja znotraj istih meja. V primerih, ko so na voljo dejanske (retrospektivne) natančne vrednosti stopnje okvare za določen sistem, je mogoče meje iskanja prednostnega faktorja tveganja večkrat razširiti, na primer:

V večini primerov se FMEA analize v avtomobilski industriji izvajajo interno. delovna skupina predstavniki različnih oddelkov (R&R, proizvodnja, servis, kontrola kakovosti).

Značilnosti analiznih metod FMEA, FMECA in FMEDA

Metode analize zanesljivosti FMEA (analiza načinov in posledic okvar), FMECA (načinov, posledic in resnosti okvar) in FMEDA (analiza načinov, posledic in diagnostike okvar), čeprav imajo veliko skupnega, vsebujejo več opaznih razlik.

Ker je FMEA metodologija, ki vam omogoča, da določite scenarije (načine), po katerih lahko pride do odpovedi izdelka (opreme), naprave za zaščito v sili (ESD), tehnološkega procesa ali sistema (glejte standard IEC 60812 "Tehnike analize za zanesljivost sistema - Postopek za odpoved analiza načina in učinkov (FMEA) "),

FMECA poleg FMEA razvršča identificirane načine okvare po pomembnosti (kritičnosti) z izračunom enega od dveh kazalnikov – številke prioritete tveganja ali kritičnosti okvare,

in namen FMEDA je izračunati stopnjo okvare končnega sistema, ki ga lahko štejemo za napravo ali skupino naprav, ki opravljajo bolj zapleteno funkcijo. Metodologija za analizo vrst, učinkov in diagnoze bounce FMEDA je bil najprej razvit za analizo elektronskih naprav, nato pa razširjen na mehanske in elektromehanske sisteme.

Splošni koncepti in pristopi FMEA, FMECA in FMEDA

FMEA, FMECA in FMEDA si delijo skupno osnovnih konceptov komponente, naprave in njihova razporeditev (interakcija). Varnostno instrumentirano funkcijo (SIF) sestavlja več naprav, ki morajo zagotoviti, da se izvede potrebna operacija za zaščito stroja, opreme ali tehnološkega procesa pred posledicami nevarnosti ali okvare. Primeri ESD naprav so pretvornik, izolator, kontaktna skupina itd.

Vsaka naprava je sestavljena iz komponent. Na primer, oddajnik je lahko sestavljen iz komponent, kot so tesnila, vijaki, membrana, elektronsko vezje itd.

Sklop naprav lahko obravnavamo kot eno kombinirano napravo, ki izvaja funkcijo ESD. Na primer, aktuator-pozicioner-ventil je sklop naprav, ki jih skupaj lahko obravnavamo kot končni varnostni element ESD. Komponente, naprave in sklopi so lahko del končnega sistema za namene ocenjevanja FMEA, FMECA ali FMEDA.

Osnovno metodologijo za FMEA, FMECA in FMEDA je mogoče uporabiti pred ali med načrtovanjem, proizvodnjo ali končno montažo končnega sistema. Osnovna metodologija obravnava in analizira načine okvare vsake komponente, ki je del vsake naprave, da oceni možnost okvare vseh komponent.

V primerih, ko se analiza FME izvaja za sklop, je treba poleg identifikacije načinov in posledic okvar razviti blokovni diagram (diagram) zanesljivosti tega sklopa za oceno medsebojnega delovanja naprav (glej standard IEC 61078: 2006 "Tehnike analize za zanesljivost - blok diagram zanesljivosti in logične metode").

Vhodni podatki, rezultati in ocena rezultatov FMEA, FMECA, FMEDA shematično prikazano na sliki (desno). Povečaj sliko.

Splošni pristop opredeljuje naslednje glavne korake za analizo FME:

• opredelitev končnega sistema in njegove strukture;
• določitev možnih scenarijev za izvedbo analize;
• ocena možnih situacij kombinacij scenarijev;
• izvajanje analize FME;
• vrednotenje rezultatov analize FME (vključno z FMECA, FMEDA).

Uporaba metodologije FMECA za rezultate analize načina in učinka okvare (FMEA) ponuja priložnost za oceno tveganj, povezanih z okvarami, metodologija FMEDA pa omogoča oceno zanesljivosti.

Za vse preprosta naprava se razvije tabela FME, ki se nato uporabi za vsak definiran scenarij analize. Struktura tabele FME se lahko razlikuje za FMEA, FMECA ali FMEDA in tudi glede na naravo končnega sistema, ki se analizira.

Rezultat analize načinov in posledic okvar je poročilo, ki vsebuje vse preverjene (po potrebi prilagojene s strani delovne skupine strokovnjakov) FME tabele in sklepe/sodbe/odločitve glede končnega sistema. Če je ciljni sistem po analizi FME spremenjen, je treba postopek FMEA ponoviti.

Razlike med ocenami in rezultati analiz FME, FMEC in FMED

Čeprav so osnovni koraki za izvedbo analize FME na splošno enaki za FMEA, FMECA in FMEDA, so ocena in rezultati različni.

Rezultati FMECA vključujejo rezultate FMEA kot tudi razvrstitve vseh načinov in posledic okvar. Ta razvrstitev se uporablja za prepoznavanje komponent (ali naprav) z več visoka stopnja vpliv na zanesljivost končnega (ciljnega) sistema, za katerega so značilni varnostni kazalniki, kot so povprečna verjetnost okvare na zahtevo (PFDavg), povprečna nevarna stopnja okvare (PFHavg).), srednji čas med okvarami (MTTF) ali srednji čas do nevarne okvare (MTTFd).

Rezultati FMECA se lahko uporabljajo za kvalitativno ali kvantitativno oceno, v obeh primerih pa naj bodo predstavljeni z matriko kritičnosti končnega sistema, ki v grafični obliki prikazuje, katere komponente (ali naprave) imajo večji/manjši vpliv na zanesljivost sistema. končni (ciljni) sistem.

Rezultati FMEDA vključujejo rezultate FMEA in podatke o zanesljivosti končnega sistema. Uporabljajo se lahko za preverjanje, ali sistem izpolnjuje ciljno raven SIL, certifikat SIL ali kot osnovo za izračun ciljnega SIL naprave ESD.

FMEDA zagotavlja kvantitativne ocene kazalnikov zanesljivosti, kot so:

• Stopnja zaznane varne napake (stopnja diagnosticiranih/odkritih varnih okvar) - pogostost (stopnja) okvar končnega sistema, ki prenaša njegovo delovno stanje iz normalnega v varno. Sistem PAZ ali operater obveščen, cilj ali oprema zaščitena;
• Stopnja varnih nezaznanih okvar (stopnja nediagnosticiranih / nezaznavnih varnih okvar) - pogostost (stopnja) okvar končnega sistema, ki prenaša njegovo delovno stanje iz normalnega v varno. Sistem ali operater ESD ni obveščen, ciljna naprava ali oprema je zaščitena;
• Stopnja zaznane nevarne okvare - stopnja (stopnja) okvare končnega sistema, pri kateri bo ostal v normalnem stanju, ko se bo pojavila potreba, vendar je sistem ali operater ESD obveščen, da odpravi težavo ali izvede vzdrževanje. Ciljna namestitev ali oprema ni zaščitena, vendar je težava prepoznana in obstaja možnost, da se težava odpravi, preden se pojavi potreba;
• Stopnja nevarnih nezaznanih okvar (stopnja nediagnosticiranih/nezaznanih nevarnih okvar) - pogostost (stopnja) okvar končnega sistema, pri kateri bo ostal v normalnem stanju, ko se bo pojavila potreba, vendar sistem ali operater ESD ni obveščen. . Ciljna nastavitev ali oprema ni zaščitena, težava je latentna in edina pot odpravljanje težav je izvajanje kontrolnega testa (preverjanja). Po potrebi lahko FMEDA ugotovi, koliko nediagnosticiranih nevarnih okvar je mogoče identificirati s preizkusnim testom. Z drugimi besedami, ocena FMEDA pomaga zagotoviti metrike učinkovitosti za preizkus preizkusa (Et) ali pokritost preizkusa dokazov (PTC) pri izvajanju dokaznega testiranja (validacije) ciljnega sistema;
• Stopnja odpovedi obveščanja - pogostost (intenzivnost) okvar končnega sistema, ki ne bodo vplivale na varnostno delovanje, ko se njegovo obratovalno stanje prenese iz normalnega v varno stanje;
• Stopnja odpovedi brez učinka - pogostost (stopnja) morebitnih drugih okvar, ki ne bodo privedle do prehoda delovnega stanja končnega sistema iz normalnega v varno ali nevarno.

KConsult C.I.S. predlaga strokovne storitve certificirani evropski praktiki pri izvajanju FMEA, FMECA, FMEDA analiz ter uvajanju FMEA metodologije v vsakodnevne dejavnosti industrijskih podjetij.

Zmogljivo orodje za analizo podatkov za izboljšanje zanesljivosti

William Goble za InTech

Analiza načina in učinkov napak (FMEA) je posebna tehnika za ocenjevanje zanesljivosti in varnosti sistemov, razvita v 60. letih prejšnjega stoletja. prejšnjega stoletja v Združenih državah Amerike, v okviru programa za razvoj raket Minuteman. Namen njegovega razvoja je bil odkrivanje in odpravljanje tehničnih težav v kompleksnih sistemih.

Tehnika je dovolj preprosta. Načini okvare vsake komponente določenega sistema so navedeni v posebni tabeli in dokumentirani – skupaj s pričakovanimi posledicami. Metoda je sistematična, učinkovita in podrobna, čeprav se včasih šteje za dolgotrajno in tudi nagnjeno k ponavljajočim se dejanjem. Razlog za učinkovitost metode je, da je preučena vsak vrsta zavrnitve od vsakega ločena komponenta. Spodaj je primer tabele iz ene od izvirnih smernic za to metodo, in sicer MIL-HNBK-1629.

Stolpec 1 vsebuje ime preiskovane komponente, v stolpcu 2 - identifikacijsko številko komponente (serijska številka ali koda). Prva dva stolpca bi morala skupaj enolično identificirati komponento, ki vas zanima. Stolpec # 3 opisuje funkcijo komponente, stolpec # 4 pa opisuje možne načine okvare. Za vsako vrsto napake se običajno uporablja ena vrstica. Stolpec št. 5 se uporablja za vpis razloga za zavrnitev, kjer je to primerno. V 6. stolpcu so opisane posledice vsake napake. Preostali stolpci se lahko razlikujejo glede na uporabljene različice FMEA.

FMEA vam pomaga najti težave

Priljubljenost metode FMEA je z leti rasla in je lahko postala pomemben del številnih razvojnih procesov, predvsem v avtomobilski industriji. Razlog za to je bil, da je metoda kljub kritikam uspela dokazati svojo uporabnost in učinkovitost. Kakorkoli že, med uporabo metode FMEA je pogosto slišati krik, kot je "Oh, ne", ko postane jasno, da so posledice okvare ene ali druge komponente zelo resne in, kar je najpomembneje, pred tem so ostali neopaženi. Če je težava dovolj resna, se zabeleži popravni ukrep. Zasnova je izboljšana za odkrivanje, izogibanje ali nadzor težave.

Uporaba v različnih panogah

V različnih panogah se uporablja več različic tehnike FMEA. Zlasti FMEA se uporablja za prepoznavanje nevarnosti, ki jih je treba upoštevati pri načrtovanju petrokemičnih obratov. Ta tehnika se dobro ujema z drugo dobro znano tehniko, študijo nevarnosti in delovanja (HAZOP). Pravzaprav sta obe tehniki praktično enaki in sta različici seznamov sistemskih komponent v obliki tabele. Glavna razlika med FMEA in HAZOP je, da HAZOP uporablja ključne besede za pomoč zaposlenim pri prepoznavanju nepravilnosti, FMEA pa temelji na znanih vrstah okvar opreme.

Različica tehnike FMEA, ki se uporablja za analizo nadzornih sistemov, je tehnika analize nevarnosti nadzora in delovanja (CHAZOP). Navedeni so znani načini okvare za komponente krmilnega sistema, kot so osnovni sistemi za krmiljenje procesa, kombinacije ventilov in aktuatorjev ali različni pretvorniki in zabeležene so posledice teh okvar. Poleg tega so na voljo opisi korektivnih ukrepov, če okvara povzroči resne težave.

Primer uporabe FMEA

Ta slika je shematski prikaz poenostavljenega "reaktorja" s sistemom za hlajenje v sili. Sistem je sestavljen iz gravitacijskega rezervoarja za vodo, regulacijskega ventila, hladilnega plašča okoli reaktorja, stikala s temperaturnim senzorjem in napajalnika. Med normalnim delovanjem je odklopnik v aktivnem (prevodnem) položaju, ker je temperatura reaktorja pod nevarnim območjem. Električni tok teče iz vira skozi ventil in stikalo ter drži ventil zaprt. Če temperatura v reaktorju postane previsoka, temperaturno odzivno stikalo odpre vezje in krmilni ventil se odpre. Hladilna voda teče iz rezervoarja, skozi ventil, nato skozi hladilni plašč in ven skozi odtok plašča. Ta tok vode ohladi reaktor in zniža njegovo temperaturo.

Vam je ta članek všeč? Kot mi! Hvala vam:)

FMEA zahteva izdelavo tabele, ki navaja vse načine okvare za vsako komponento sistema. Spodnja tabela "reaktorja" služi kot primer uporabe tehnike FMEA za identifikacijo kritičnih komponent, ki jih je treba preveriti za korektivne ukrepe.

Oblikovalec sistema - v našem primeru preprost reaktor - bi lahko razmislil o namestitvi dveh temperaturno občutljivih stikal v seriji. Možna je uporaba pametnega oddajnika, ki je v skladu z IEC 61508 in ima funkcijo samodejne diagnostike in izhodnega signala. Certificiran oddajnik bo močno poenostavil postopek preverjanja, ki je potreben za odkrivanje napak. Skupaj z enim odtokom lahko namestite drugega, tako da blokada v enem od njih ne bo povzročila kritične okvare sistema. Merilnik nivoja v rezervoarju lahko kaže na nezadostno raven vode. Za preprečitev zloma so možne številne druge oblikovne spremembe in izboljšave.

Del II

Razvoj metode FMEA

Metoda FMEA je bila razširjena v 70. letih prejšnjega stoletja, da vključuje polkvantitativne ocene (številke od 1 do 10) resnosti, pogostosti izvora in odkrivanja napak. V tabelo je bilo dodanih 5 stolpcev. Trije stolpci so vključevali ocene, četrti pa je bila številka prioritete tveganja (RPN), pridobljena z množenjem treh številk. Ta napredna metoda se imenuje Failure Modes, Effects and Criticality Analysis ali FMECA. Primer tabele z rezultati analize FMECA za "preprost reaktor" je prikazan spodaj.

Tehnike FMEA so se še naprej razvijale. Nekatere kasnejše različice se lahko uporabljajo ne samo za oblikovanje, ampak tudi za tehnoloških procesov... Podobno kot pri seznamu komponent se ustvari seznam korakov postopka. Vsakemu koraku je priložen opis vseh možnosti za napačen potek procesa, ki ustreza opisu možnih okvar ene ali druge komponente sistema. Sicer pa so te različice tehnike FMEA med seboj skladne. V literaturi se te metode včasih imenujejo "design FMEA" ali DFMEA in "process FMEA" ali PFMEA. Proces FMEA je uspešno dokazal svojo učinkovitost pri odkrivanju nepredvidenih težav.

Analiza okvar, njihovih posledic in diagnostika

Metoda FMEA, ki se nenehno razvija, je med drugim rodila metodo Učinki in diagnostične analize načinov okvar ali FMEDA. V poznih 80. letih. postalo je potrebno simulirati avtomatsko diagnostiko pametnih naprav. Na trgu varnostnih krmilnikov je obstajala nova arhitektura, imenovana "ena od dveh" z diagnostičnim stikalom (1oo2D), ki je tekmovala s takrat običajno trojno modularno redundantno arhitekturo, imenovano "dva od treh" (2oo3). Ker sta bili varnost in razpoložljivost nove arhitekture močno odvisni od izvajanja diagnostike, je njena količinska opredelitev postala pomemben proces. V FMEDA se to naredi z dodajanjem dodatnih stolpcev, ki prikazujejo pogostost pojavljanja različnih vrst okvar, in stolpca z verjetnostjo odkrivanja za vsako vrstico analize.

Kot pri FMEA, tehnika FMEDA navaja vse komponente in načine okvar ter posledice teh okvar. Tabeli so dodani stolpci, ki navajajo vse možnosti za sistemske okvare, verjetnost, da bo diagnostika zaznala določeno okvaro, pa tudi kvantitativno oceno verjetnosti, da do te okvare pride. Ko je FMEDA dokončan, se faktor "diagnostične pokritosti" izračuna na podlagi tehtanega povprečja stopnje okvar diagnostične pokritosti vseh komponent.

Stopnje napak in porazdelitve napak morajo biti na voljo za vsako komponento, če je potrebna analiza FMEDA. Zato je potrebna zbirka podatkov komponent, kot je razvidno iz slike »FMEDA proces« (glej zgoraj).

Baza podatkov o komponentah mora upoštevati ključne spremenljivke, ki vplivajo na stopnje napak komponent. Spremenljivke vključujejo okoljske dejavnike. Na srečo obstajajo določeni standardi, ki jih je mogoče uporabiti za karakterizacijo okolja v procesnih industrijah, tako da je mogoče ustvariti ustrezne profile. Spodnja tabela prikazuje "Okoljske profile za procesne industrije", vzete iz druge izdaje Priročnik o zanesljivosti električnih in mehanskih komponent,(www.exida.com).

Analiza podatkov o okvarah terenske opreme v FMEDA

Analiza načrtovanja se lahko uporabi za ustvarjanje teoretičnih baz podatkov o napakah. Vendar pa je točne informacije mogoče pridobiti le, če stopnje okvare komponent in načini okvar temeljijo na podatkih, zbranih z raziskavami resnične terenske opreme. Vsako nepojasnjeno razliko med stopnjami okvare komponent, izračunanimi iz terenskih podatkov, in FMEDA je treba raziskati. Včasih je treba postopek zbiranja terenskih podatkov izboljšati. Včasih bo morda treba posodobiti zbirko podatkov komponent z novimi načini napak in tipi komponent.

Na srečo nekateri certifikati o funkcionalni varnosti preučujejo podatke o okvarah terenske opreme pri ocenjevanju večine izdelkov, zaradi česar so dragocen vir dejanskih podatkov o napakah. Nekateri projekti zbirajo tudi podatke o napakah na terenu s pomočjo končnih strank. Po več kot 10 milijardah ur (!) delovanja različne opreme, ki je dala ogromno podatkov o načinih in pogostosti okvar, zbranih v okviru več deset študij, je težko preceniti vrednost komponente FMEDA. osnove, predvsem z vidika funkcionalne varnosti. Vsote izdelkov FMEDA se običajno uporabljajo za izračune veljavnosti ravni varnostne celovitosti.

Tehnika FMEDA se lahko uporablja za ocenjevanje učinkovitosti dokaznega testiranja različnih varnostnih funkcij, da se ugotovi, ali zasnova izpolnjuje določeno raven varnostne celovitosti. Vsak poseben dokazni test lahko identificira nekatere potencialno nevarne okvare - vendar ne vseh. FMEDA vam omogoča, da ugotovite, katere napake so zaznane ali ne odkrite s preverjanji. To se doseže z dodajanjem drugega stolpca, ki ocenjuje verjetnost odkrivanja vsake vrste okvare komponente med validacijskim testiranjem. Z uporabo te podrobne, sistematične metode postane očitno, da nekateri potencialno nevarni načini okvare niso odkriti med validacijskim testiranjem.

Obratna stran medalje

Glavna težava pri uporabi metode FMEA (ali katere koli njene različice) je, da je dolgotrajna. Mnogi analitiki se pritožujejo nad dolgočasnim in dolgotrajnim postopkom. Dejansko je potreben strog in osredotočen mentor, da se lahko proces analize premakne naprej. Vedno se je treba spomniti, da reševanje problema ni del analize. Težave se odpravijo po zaključku analize. Če boste upoštevali te smernice, bodo rezultat dokaj hitre izboljšave varnosti in zanesljivosti.

William Goble je glavni inženir in direktor skupine za certificiranje funkcionalne varnosti pri exidi, akreditiranem certifikacijskem organu. Več kot 40 let izkušenj na področju elektronike, razvoja programske opreme in varnostnih sistemov. dr. na področju kvantitativne analize zanesljivosti/varnosti sistemov avtomatizacije.

Uporabljajo se lahko posamezno ali v povezavi med seboj. Če se izvedejo vse tri vrste analize FMEA, je njihov odnos mogoče predstaviti na naslednji način:

Glavni Aplikacija FMEA- analiza je povezana z izboljšanjem zasnove izdelka (značilnosti storitve) ter procesov za njegovo izdelavo in delovanje (opravljanje storitve). Analiza se lahko uporablja tako glede na novo ustvarjenih izdelkov(storitev) in procesov, pa tudi v zvezi z obstoječimi.

FMEA - analiza se izvaja, ko se razvije ali posodobi nov izdelek, proces, storitev; ko se najde nova aplikacija za obstoječi izdelek, proces ali storitev; ko se razvije kontrolni načrt za nov ali spremenjen proces. FMEA se lahko izvaja tudi z namenom načrtovanega izboljšanja obstoječih procesov, izdelka ali storitve ali preiskave nastajajočih neskladnosti.

FMEA - analiza se izvaja v naslednjem vrstnem redu:

1. Izbran je predmet analize. Če je predmet analize del sestavljenega predmeta, je treba natančno določiti njegove meje. Na primer, če analizirate del procesa, morate za ta del nastaviti začetni in končni dogodek.

2. Določene so možnosti za uporabo analize. FMEA je lahko del integrirana analiza, pri katerem se uporabljajo različne metode. V tem primeru mora biti FMEA skladen z analizo sistema kot celote.

Ključne možnosti lahko vključujejo:

• analiza od zgoraj navzdol. V tem primeru je predmet analize razdeljen na dele, FMEA pa se izvede iz največjih delov.
• analiza od spodaj navzgor. Analiza se začne z najmanjšimi elementi, ki se zaporedoma pomikajo na elemente višje ravni.
• analiza komponent. FMEA se izvaja na fizičnih elementih sistema.
• analiza funkcij. V tem primeru se izvede analiza funkcij in operacij objekta. Upoštevanje funkcij se izvaja z vidika potrošnika (udobnost in varnost delovanja), in ne s strani oblikovalca ali proizvajalca.

3. Določene so meje, znotraj katerih je treba obravnavati neskladnosti. Meje so lahko – časovno obdobje, vrsta potrošnika, geografija uporabe, določena dejanja itd. Na primer, neskladnosti, odkrite šele med končnim pregledom in testiranjem.

4. Razvija se ustrezna tabela za vpis podatkov. Lahko se razlikuje glede na upoštevane dejavnike. Najpogosteje uporabljena tabela je naslednja.

5. Ugotavljajo se elementi, pri katerih je možen pojav nedoslednosti (okvar). Predmeti lahko vključujejo različne komponente, sklope, kombinacije sestavni deli in tako naprej Če postane seznam postavk prevelik in neobvladljiv, je treba omejiti FMEA meje.

V primeru, da so morebitne okvare povezane s kritičnimi značilnostmi, je poleg tega pri FMEA potrebno izvesti analizo kritičnosti okvar. Kritične zmogljivosti so standardi ali meritve, ki odražajo varnost ali skladnost s predpisi in zahtevajo posebno spremljanje.

6. Za vsak element, izbran v koraku 5, je sestavljen seznam najpomembnejših načinov okvare. To operacijo je mogoče poenostaviti z uporabo standardnega seznama napak za zadevne elemente. Če se izvede analiza kritičnosti okvar, je treba za vsak element določiti verjetnost nastanka okvare. Ko so identificirani vsi možni načini okvare za element, mora biti skupna verjetnost njihovega pojava 100%.

7. Za vsako vrsto okvare, ugotovljeno v koraku 6, se določijo vse možne posledice, ki se lahko pojavijo. To operacijo je mogoče poenostaviti z uporabo standardnega seznama posledic. Če se izvede analiza okvare kritičnosti, je treba določiti verjetnost nastanka vsake posledice. Ko so ugotovljene vse možne posledice, mora biti verjetnost njihovega skupnega pojava 100 % za vsak element.

8. Ocena resnosti posledic za potrošnika (S) - Določi se resnost. Ocena resnosti je običajno podana na lestvici od 1 do 10, pri čemer je 1 manjša, 10 pa katastrofalna. Če ima vrsta okvare več posledic, se v tabelo FMEA vnese le najhujša posledica za to vrsto okvare.

9. Za vsako vrsto okvare so identificirani vsi možni vzroki. Za to se lahko uporabi vzročni diagram Ishikawa. Vsi možni vzroki za vsak način okvare so zabeleženi v tabeli FMEA.

10. Za vsak vzrok se določi ocena verjetnosti njegovega pojava (O) – Pojav. Verjetnost pojava je običajno ocenjena na lestvici od 1 do 10, kjer 1 pomeni izjemno malo verjeten dogodek, 10 pa neposreden dogodek. Vrednost ocene se vnese v tabelo FMEA.

11. Za vsak vzrok se določijo obstoječe metode nadzora, ki se trenutno uporabljajo, tako da okvare ne vplivajo na potrošnika. Te tehnike bi morale preprečiti nastanek vzrokov, zmanjšati verjetnost, da bo prišlo do okvare, ali odkriti okvaro, potem ko se je vzrok pokazal, vendar preden vzrok vpliva na potrošnika.

12. Za vsako kontrolno metodo se določi stopnja zaznavanja (D) – zaznavanje. Ocena zaznavanja je običajno ocenjena na lestvici od 1 do 10, kjer 1 pomeni, da bo nadzorna metoda natančno zaznala težavo, 10 pa, da težave ne bo zaznala (ali pa nadzora sploh ni). Stopnja zaznavanja je zapisana v tabeli FMEA.

13. Izračuna se prednostno število tveganj ( tveganje potrošnikov - RPN), ki je enak produktu

S * O * D. Ta številka vam omogoča, da morebitne napake razvrstite po pomembnosti.

14. Opredeljeni so priporočeni ukrepi, ki lahko vključujejo spremembe načrta ali postopka za zmanjšanje resnosti posledic ali verjetnosti neuspeha. Za povečanje verjetnosti odkrivanja napak se lahko sprejmejo tudi dodatni nadzorni ukrepi.

Preizkusi popolnosti tehnoloških procesov.

Testi oblikovanja za popolnost.

Ti testi se izvajajo na prvih prototipih izdelka. Njihov namen je pokazati, da zasnova izdelka izpolnjuje zahteve po zanesljivosti.

V tem primeru ni pomembno, na kakšen način je bil zgrajen prototip in kakšna prizadevanja so bila vložena v njegovo odpravljanje napak. Če zahtevana raven zanesljivosti izdelka ni dosežena, je treba zasnovo izboljšati. Testiranje se nadaljuje, dokler izdelek ne izpolni vseh navedenih zahtev.

Med temi preizkusi se zabeležijo napake v začetnem obdobju delovanja izdelka. Ti podatki se uporabljajo za doseganje popolne skladnosti med zasnovo izdelka in proizvodnih procesov ter za določitev količine testiranja, ki je potrebna za doseganje zahtevane zanesljivosti, ko je [izdelek dostavljen strankam.

Testi se izvajajo tudi na prvih vzorcih izdelkov. Ti vzorci I delujejo za dano obdobje (obdobje uvajanja). Njihovo delovanje se skrbno spremlja in meri se zmanjšane stopnje napak. Po obdobju uvajanja se zberejo eksperimentalni podatki, ki vam omogočajo merjenje in preverjanje kazalnikov obratovalne zanesljivosti izdelka ter jih primerjate z rezultati | tatami, pridobljeni pri testiranju popolnosti izdelka I Opažanja, opravljena med temi testi, vam omogočajo, da nastavite vrednost obdobja utekanja izdelka.

Testi vzdržljivosti. Med temi preskusi se zabeležijo napake ob obrabi elementov izdelka in se konstruira njihova porazdelitev. Pridobljeni podatki se uporabijo za odpravo. vzroke za tiste okvare, katerih pojav vodi v nesprejemljivo zmanjšanje pričakovane življenjske dobe izdelka. Preizkusi vzdržljivosti se izvajajo na številnih vzorcih tega izdelka. Pri teh testih je treba določiti mejo prehoda iz stalne stopnje okvare v naraščajočo in konstruirati porazdelitev za vsak opazovani način okvare.

Eno od učinkovitih sredstev za izboljšanje kakovosti tehničnih objektov je analiza vrst in posledic morebitnih okvar (Potential Failure Mode and Effects Analysis - FMEA). Analiza se izvaja v fazi načrtovanja strukture ali tehnološkega procesa (ustrezne faze življenjskega cikla izdelka - razvoj in priprava za proizvodnjo), pa tudi med izpopolnjevanjem in izboljšanjem izdelkov, ki so že zagnani v proizvodnjo. Priporočljivo je, da to analizo razdelimo na dve fazi: ločeno analizo v fazi razvoja načrtovanja in v fazi razvoja tehnološkega procesa.

Standard (GOST R 51814.2-2001. Sistemi kakovosti v avtomobilski industriji. Metoda za analizo vrst in posledic morebitnih okvar) predvideva tudi možnost uporabe metode FMEA pri razvoju in analizi drugih procesov, kot so prodaja, storitev, marketing.

Glavni cilji analize vrst in posledic morebitnih okvar:

Prepoznavanje kritičnih okvar, povezanih z nevarnostjo za življenje ljudi in okolje ter razvoj ukrepov
zmanjšati verjetnost njihovega pojava in resnost možnih posledic;

Prepoznavanje in odprava vzrokov za morebitne okvare izdelka za izboljšanje njegove zanesljivosti.

Med analizo se rešijo naslednje naloge:

Prepoznavanje možnih okvar predmeta (izdelka ali procesa) in njegovih elementov (to upošteva izkušnje pri izdelavi in ​​upravljanju podobnih objektov),

Preučevanje vzrokov okvar, količinsko opredelitev pogostosti njihovega pojavljanja,

Razvrstitev okvar glede na resnost posledic in kvantitativno oceno pomena teh posledic,

Ocena zadostnosti kontrolnih in diagnostičnih orodij, ocena možnosti odkrivanja okvare, možnosti preprečevanja napak pri praktični uporabi teh sredstev,

Razvoj predlogov za spremembo zasnove in tehnologije izdelave z namenom zmanjšanja verjetnosti okvar in njihove kritičnosti,

Razvoj pravil ravnanja za osebje v primeru kritičnih okvar,

analiza možnih kadrovskih napak.

Za izvedbo analize se oblikuje skupina strokovnjakov s praktičnimi izkušnjami in visokimi strokovni ravni na področju projektiranja podobnih objektov, poznavanje procesov izdelave komponent in montaže objekta, »tehnologija za spremljanje in diagnosticiranje stanja objekta, metode« vzdrževanja in popravil. Uporablja se metoda brainstorminga. Hkrati se na stopnji kvalitativne analize razvije strukturni diagram predmeta: predmet se obravnava kot sistem, sestavljen iz podsistemov različnih ravni, ki pa so sestavljeni iz ločenih elementov.

Analizirane so možne vrste okvar in njihove posledice od spodaj navzgor, tj. od elementov do podsistemov in nato do predmeta kot celote. Analiza upošteva, da ima lahko vsaka okvara več vzrokov in več različnih posledic.

V fazi kvantitativne analize se strokovno, v točkah, oceni kritičnost okvare ob upoštevanju verjetnosti njenega nastanka, verjetnosti njenega odkritja in ocene resnosti možnih posledic. Tveganje neuspeha (številka prednostnega tveganja) je mogoče najti po formuli: I

kjer je vrednost O določena v točkah glede na verjetnost okvare, - od verjetnosti odkrivanja (odkrivanja) okvare ", je odvisna od resnosti posledic okvare.

Najdeno vrednost primerjamo s kritično vrednostjo za vsak element za vsak razlog in za vsako možno posledico. Kritična vrednost je vnaprej določena in izbrana v območju od 100 do 125. Znižanje kritične vrednosti ustreza razvoju zanesljivejših izdelkov in procesov.

Za vsako okvaro, pri kateri vrednost R preseže kritično, se razvijejo ukrepi za njeno zmanjšanje z izboljšanjem zasnove in proizvodne tehnologije. Za novo varianto objekta se kritičnost objekta R izračuna na novo. Po potrebi se postopek revizije ponovno ponovi.