Методы анализа риска. Методы анализа риска Метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки

Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЕВА

(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»

Факультет летательных аппаратов

Кафедра производства летательных аппаратов и

управления качеством в машиностроении

Курсовая работа

по дисциплине «Средства и методы управления качеством»

на тему: «Метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов

(FMEA-конструкции)»

Выполнил студент гр. 1511 Смирнова М.А.

Проверил Вашуков Ю.А.

Самара 2012

FMEA-АНАЛИЗ, ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ АПЭ-120-И, КОМАНДА ЭКСПЕРТОВ, ПРИОРИТЕТНОЕ ЧИСЛО РИСКОВ, РАНГ ЗНАЧИМОСТИ(S), РАНГ ВОЗНИКНОВЕНИЯ (O), РАНГ ОБНАРУЖЕНИЯ (D)

Объект исследования - поглощающий аппарат АПЭ - 120 - И

Целью данной работы является освещение методов FMEA анализа видов и последствий потенциальных несоответствий конструкции.

В процессе работы использован метод FMEA анализа-конструкции.

В результате работы было проведен анализ конструкции поглощающего аппарата, выявлены возможные дефекты и разработаны рекомендуемые действия для устранения дефекта.

ВВЕДЕНИЕ

1. Описание открытое акционерное общество «Кузнецов»

2. Основные понятие и принципы FMEA анализа

2.1 Цели, задачи и виды FMEA анализа

2.2 Принципы FMEA анализа

2.3 Технология проведения FMEA анализа

2.3.2 Исходные данный для FMEA анализа

3. Проведение FMEA анализа поглощающего аппарата АПЭ-120-И

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Одной из основных задач системы менеджмента качества является обеспечение выявления потенциальных несоответствий (дефектов) и предотвращение их появления на всех стадиях жизненного цикла продукции. Важнейшим методом решения этой задачи является анализ видов и последствий потенциальных несоответствий (FMEA). В настоящее время не менее 80% разработок технических изделий и технологий проводится с применением анализа видов и последствий потенциальных несоответствий (FMEA-методологии).

Анализ видов и последствий потенциальных несоответствий широко применяется многими мировыми компаниями как для разработки новых конструкций и технологий, так и для анализа и планирования качества производственных процессов и продукции. Методология FMEA позволяет оценить риски и возможный ущерб, вызванный потенциальными несоответствиями конструкции и технологических процессов на самой ранней стадии проектирования и создания готового изделия или его комплектующих.

Область применения метода охватывает все этапы жизненного цикла продукции и любые технологические или бизнес-процессы Наибольший эффект дает применение FMEA на этапах разработки конструкции и процессов, однако и в действующем производстве метод может эффективно применяться для устранения несоответствий и их причин, не выявленных при разработке или обусловленных факторами изменчивости процессов производства.

1. Описание открытого акционерного общества «Кузнецов»

качество эксперт менеджмент

1.1 Производственная деятельность

ОАО «Кузнецов» -- российская машиностроительная компания и одноимённое предприятие авиационного и космического двигателестроения. Предприятие расположено в Самаре.

Предприятие основано в 1912 г. в Москве французской фирмой «Gnome» и являлось первым в России специализированным заводом по изготовлению авиационных моторов «Gnome».

В мае 1977 г. завод преобразован в «Куйбышевское производственное объединение («КМПО») им. М.В. Фрунзе». В октябре 1991 г. «КМПО им. М.В. Фрунзе» переименовано в «СМПО им. М.В. Фрунзе».

На основании решения Комитета по управлению государственным имуществом Самарской, ОАО «Моторостроитель» учрежден путем преобразования государственного предприятия «Самарского моторостроительного производственного объединения им. М.В. Фрунзе» и зарегистрировано Администрацией Промышленного района г. Самары постановлением № 1222 от 23.05.1994 г.

С 21.04.2010 ОАО «Моторостроитель» решением внеочередного общего собрания акционеров переименовано в ОАО «КУЗНЕЦОВ».

ОАО «КУЗНЕЦОВ» является единственным предприятием Российского оборонно-промышленного комплекса, где сконцентрированы две ключевые технологии стратегического значения:

Производство двигателей ракет-носителей «Союз» для всех пилотируемых космических программ Российской Федерации.

Разработка, модернизация, серийное производство, техническое сопровождение в строю и все виды ремонтов всего семейства двигателей для самолетов дальней стратегической авиации ВВС и авиации ВМФ типа Ту-95МС, Ту-142, Ту-22М3, Ту-160.

ОАО «КУЗНЕЦОВ» в этих компетенциях, а также в части изготовления двигателей для ракет-носителей космических аппаратов в интересах Минобороны Российской Федерации, является головным исполнителем государственного оборонного заказа.

Для реализации этих направлений на предприятии имеются производственные мощности, подготовленный персонал специалистов, используется созданная ранее уникальная экспериментально-доводочная база, испытательный комплекс, которые не имеют аналогов в России и СНГ.

Двигатели, выпускаемые ОАО «КУЗНЕЦОВ», отличают высокая надежность в работе, высокий КПД, отличные технические характеристики.

Основные виды продукции:

газотурбинные двигатели для авиации;

жидкостные ракетные двигатели для ракет-носителей;

газотурбинные двигатели для газоперекачивающих агрегатов магистральных газопроводов, блочно-модульных электростанций.

Различные модификации ракетных двигателей ОАО «КУЗНЕЦОВ» выпускает не одно десятилетие. С использованием этих двигателей осуществлены старты пилотируемых космических кораблей типа «Восток», «Восход», «Союз», грузовых транспортных космических аппаратов «Прогресс» и автоматических станций на Марс, Луну, Венеру.

Более 30 лет ОАО «КУЗНЕЦОВ» выпускает газотурбинные двигатели для газоперекачивающей промышленности. ОАО «КУЗНЕЦОВ» являемся первыми, кто использовал авиационные двигатели для наземного применения. Предприятие производит широкую гамму двигателей мощностью от 6,3 до 25 МВт. За это время продукция нашла применение и получила высокое признание не только в России, но и за рубежом. Двигатели, выпускаемые предприятием, успешно работают в Аргентине, Болгарии, Польше, Туркмении, Узбекистане и др. странах.

Наряду с применением газотурбинных двигателей в составе газоперекачивающих агрегатов, интенсивно развивается направление их использования в качестве приводов энергетических установок. Освоено производство блочно-модульных электростанций различной мощности.

Основные виды производственной, коммерческой деятельности:

Производство ракетных двигателей для ракет-носителей «Союз», «Союз-2»

В этой отрасли ОАО «Кузнецов» занимает монопольное положение. Спрос на продукцию в этой отрасли целиком зависит от госзаказа, в частности, от государственной программы освоения космоса.

Двигатели, выпускаемые заводом, серийно ставились на ракеты-носители «Союз», в том числе на тот, который вывел на орбиту корабль «Восток» с первым в мире космонавтом Юрием Гагариным.

Ремонт двигателей для стратегической авиации ВВС России (Ту-95, Ту-22М3, Ту-160) В этом сегменте ОАО «Моторостроитель» является также монополистом. Этот вид деятельности является одним из важнейших для предприятия в силу больших темпов роста госзаказа на эти услуги.

Производство и техническое обслуживание газоперекачивающих двигателей Этот рынок характеризуется достаточно сильной и усиливающейся конкуренцией. В этом сегменте осуществляют деятельность, помимо ОАО «Кузнецов», НПО «Сатурн», ОАО «Пермские моторы», ОАО «Казанское моторостроительное производственное объединение». Хотя номенклатура производимых двигателей различается (по мощности), в целом компании являются прямыми конкурентами. Этот рынок полностью ориентирован на потребности единственного заказчика -- РАО «Газпром». Одним из преимуществ ОАО «Кузнецов» является давняя история сотрудничества с газовой отраслью -- трубопроводная система страны оснащается двигателями ОАО «Кузнецов» с 1976 года.

Производство и ремонт блочно-модульных электростанций (БМЭ) для производства электроэнергии и тепла мощности 10 и 25 МВт.

1.2 Система менеджмента качества

Система менеджмента качества - это совокупность организационной структуры, процедур, процессов и ресурсов, необходимых для осуществления руководства качеством и является инструментом обеспечения конкурентоспособности предприятия. На рисунке 1 представлена организационная структура управления «Службы качества» (Дирекции по качеству).

Рисунок 1 - Организационная структура Службы качества ОАО «КУЗНЕЦОВ»

Главная цель создания системы качества - удовлетворение внутренних потребностей руководства в достижении успешных результатов деятельности. Эффективная система качества должна быть спроектирована, и функционировать так, чтобы удовлетворялись запросы и ожидания, как потребителей, так и самой организации. Удовлетворенность запросов и ожиданий потребителей обеспечивается постоянным поддержанием установленного уровня качества.

СМК предприятия распространяется на:

Создание необходимых условий для гарантированного выполнения требований потребителей к качеству продукции;

Создание необходимых условий для эффективного использования финансовых и других ресурсов;

Повышение эффективности обеспечения качества продукции на стадиях ее жизненного цикла для предупреждения отклонений от заданных требований;

Снижение риска для потребителей при размещении и выполнении заказа;

Обеспечение репутации предприятия как надежного исполнителя заказа.

Основными целями СМК предприятия являются:

Ежегодное увеличение или сохранение на высоком уровне (не менее 97%) степени удовлетворенности потребителей показателями деятельности предприятия по проектированию, разработке, производству, ремонту и обслуживанию в эксплуатации продукции;

Ежегодное повышение или сохранение на высоком уровне (не менее 0,95) коэффициента результативности процессов системы менеджмента качества (коэффициент результативности процессов СМК рассчитывается по СТП 7512619.01.022).

Постоянное улучшение деятельности предприятия в целом рассматривается как неизменная цель. В Политике изложены следующие правила, выполнение которых ведет к постоянному улучшению:

Актуализация и разработка стандартов предприятия;

Оценка результативности процессов системы менеджмента качества;

Контроль соблюдения требований заказчика и действующей на предприятии нормативной и технической документации;

Оценка качества труда и продукции;

Разработка и внедрение мер по предупреждению и устранению несоответствий по качеству;

Оценка удовлетворенности потребителей;

Оптимизация процессов системы менеджмента качества;

Внедрение прогрессивных технологий, оборудования и стандартов в области качества;

Постоянное повышение квалификации исполнителей, ИТР и профессиональной компетентности руководства.

Политика в области качества Общества соответствует целям и задачам Общества, включает обязательство соответствовать требованиям и постоянно повышать результативность СМК, создает основу для постановки и анализа целей в области качества.

С политикой в области качества ознакомлены все сотрудники Общества. При поступлении на работу каждый сотрудник изучает Политику и подписывает Бланк-обязательство по Политике. Политика в области качества ежегодно актуализируется. Каждый сотрудник знакомится с актуализированной Политикой в области качества под роспись.

Для совершенствования услуг и достижения успеха в деятельности ОАО «КУЗНЕЦОВ» руководствуется следующими принципами:

удовлетворять требованиям и ожиданиям потребителей, предоставляя им безопасные, своевременные услуги в области консалтинга и осуществляя постоянный мониторинг и анализ качества предоставленных услуг;

высшее руководство, являясь лидером в развитии СМК, принимает решения на основе фактов, обеспечивает ее функционирование всеми видами ресурсов и использует возможности системы для снижения затрат и сокращения потерь при выполнении услуг;

добиваться поставленных целей, создавая условия для профессионального развития своих сотрудников и обеспечивая им высокий уровень мотивации. Сотрудники фирмы, являясь одновременно заказчиками и поставщиками для своих коллег, ответственно выполняют свои обязанности и способствуют достижению общего успеха;

удовлетворять требованиям заинтересованных сторон, реализуя принципы открытости и долгосрочного сотрудничества;

применять процессный подход для непрерывного управления процессами СМК с целью повышения результативности и постоянного улучшения деятельности фирмы;

работать с проверенными поставщиками, строить с ними партнерские отношения и вовлекает их в процесс постоянного улучшения качества услуг.

Система менеджмента качества является неотъемлемой частью общей системы управления деятельностью общества.

2. Основные понятия и принципы FMEA анализа

Метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов метод- это эффективный инструмент повышения качества разрабатываемых технических объектов, направленный на предотвращение дефектов или снижение негативных последствий от них. Это достигается благодаря предвидению дефектов и (или) отказов и их анализу, проводимого на этапе проектирования конструкции и производственных процессов.

Метод FMEA позволяет проанализировать потенциальные дефекты, их причины и последствия, оценить риски их появления и необнаружения на предприятии и принять меры для устранения или снижения вероятности ущерба от их появления. Это один из наиболее эффективных методов доработки конструкции технических объектов и процессов их изготовления на таких важнейших стадиях жизненного цикла продукции, как ее разработка и подготовка к производству.

Внедрение метода FMEA конструкции позволит повысить технический уровень качества поглощающих аппаратов.

2.1 Цели, задачи и виды анализа FMEA анализа

Метод анализа видов и последствий потенциальных несоответствий (FMEA) представляет собой систематизированный комплекс действий, проводимых для того, чтобы:

Выявить несоответствия продукции и процессов, а также последствия возникновения этих несоответствий, и дать им количественную оценку;

Создать ранжированный список видов и причин несоответствий для планирования корректирующих и предупреждающих действий;

Определить корректирующие и предупреждающие действия, которые могли бы устранить или снизить вероятность возникновения несоответствий;

Документировать данные по результатам анализа для накопления в базе знаний.

Применение FMEA является обязательным требованием стандарта ИСО/ТУ 16949 (подразделы 7.3, 8.5) и других стандартов автомобильной, аэрокосмической и авиационной промышленности.

Цель применения метода - изучение причин и механизмов возникновения несоответствий и предотвращение несоответствий (или максимальное снижение их негативных последствий), а следовательно - повышение качества продукции и сокращение затрат на устранение несоответствий на последующих стадиях жизненного цикла продукции.

Своевременность является важнейшим условием эффективности метода анализа видов и последствий несоответствий. FMEA следует осуществлять либо до появления несоответствия, либо немедленно после выявления несоответствия или причин, приводящих к его появлению, чтобы не допустить последствий или максимально снизить их риск. Затраты на проведение анализа и внедрение корректирующих/предупреждающих действий при разработке процессов и подготовке производства значительно ниже, чем затраты на аналогичные действия в серийном производстве, проводимые по факту обнаружения несоответствий.

Выделяют два основных вида анализа: FMEA - анализ конструкции (FMEA - конструкции) и FMEA - анализ процесса (FMEA - процесса (технологии)). FMEA - конструкции рассматривает риски, которые возникают у внешнего потребителя, а FMEA - процесса - у внутреннего потребителя.

FMEA - конструкции проводится как для разрабатываемой так и для существующей конструкции. Целью анализа является выявление потенциальных дефектов изделия, вызывающих наибольший риск потребителя и внесение изменений в конструкцию изделия, которые бы позволили снизить такой риск.

Также осуществляется FMEA - анализ процесса эксплуатации изделия потребителем. Целью проведения такого анализа служит формирование требований к конструкции изделия, обеспечивающих безопасность и удовлетворенность потребителя, то есть подготовка исходных данных как для процесса разработки конструкции, так и для последующего FMEA - конструкции.

2.2 Принципы FMEA анализа

Применение метода анализа видов и последствий потенциальных несоответствий основано на следующих принципах: Командная работа. FMEA проводится силами специально подобранной многофункциональной команды экспертов. Эффективность анализа напрямую зависит от профессионального уровня, практического опыта и согласованности действий специалистов.

Иерархичность. Для сложных изделий, процессов и процессов изготовления сложных технических объектов анализу подвергается как изделие/процесс в целом, так и его составляющие (детали/операции)

Итеративность. Анализ проводится неоднократно; он возобновляется при выявлении новых факторов и при любых изменениях, влекущих за собой изменение последствий и их рисков.

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

2.3 Технология проведения FMEA - анализа

2.3.1 Формирование команды экспертов

Базовый (минимально необходимый) состав команды специалистов должен состоять из шести человек: руководитель рабочей группы, инженер-технолог, ответственный за разработку технологического процесса, инженер-технолог, ответственный за разработку аналогичного технологического процесса, инженер-конструктор; представитель отдела работы с потребителем, представитель производства / службы контроля.

FMEA - команда формируется из специалистов с высокой профессиональной квалификацией, имеющих значительный практический опыт работы с аналогичными изделиями и технологиями в прошлом. В каждой команде, в зависимости от анализа, выбирается ведущий. Ведущим может быть выбран любой из членов FMEA - команды, признаваемый остальными как лидер и профессионал в решении поставленной задачи улучшения предложенной конструкции и (или) технологии

На рисунке 2 приведены возможные составы команд для отработки соответственно конструкции и технологии. Такие команды начинают работать на ранних этапах отработки конструкции и технологии. Работают команды методом “мозгового штурма” по 3-6 часа в день в помещениях и условиях, максимально благоприятных для творческой деятельности.

Суть работы FMEA-команды состоит в анализе и доработке предложенной эскизной конструкции или технологии. При этом для каждого из элементов структурной модели объекта составляется список потенциальных дефектов. Такие дефекты обычно связаны или с отказом функционального элемента (его разрушения, поломкой и т.д.), или с неправильным выполнением элементом его полезных функций (отказом от точности, производительности и т. д.), или с неверной последовательностью процесса формирования компонента (пропуск операции, неправильное ее выполнение и т.п.). В качестве первого шага рекомендуется рассмотреть результаты предыдущего FMEA - анализа или анализа проблем, возникших за время гарантийного срока. Необходимо также рассматривать потенциальные дефекты, которые могут возникнуть при транспортировке, хранении, а также при изменении внешних условий.

2.3.2 Исходные данные для FMEA анализа

Перед проведением FMEA команда экспертов осуществляет сбор и изучение исходных данных. Исходные данные для анализа FMEA процесса должны содержать информацию о процессе и продукции, требованиях, предъявляемых к системе в целом и отдельным ее составляющим, факторах окружающей среды, влияющих на результаты. Материалы и данные для дальнейшего анализа могут включать чертежи, технологические и другие документы.

Изучение технологических процессов должно включать не только изучение документации, но и анализ технологических процессов на рабочих местах.

Технологические процессы (операции, переходы) для последующего проведения анализа видов, последствий и причин потенциальных несоответствий выбирают по определенным критериям. При выборе технологических процессов (операций, переходов) необходимо учитывать не только требования к изделию, но и особенности технологического процесса.

При выборе технологических процессов для проведения FMEA можно использовать следующие критерии:

Технологический процесс является новым (более 50% новых операций);

В ходе техпроцесса происходит формирование параметров, влияющих на безопасность продукции;

В техпроцессе применяется новое или модернизированное оборудование/оснастка/инструмент;

Имело место изменение технологии, в т.ч. изменение методов контроля в техпроцессе;

Имело место изменение графиков ремонта и обслуживания оборудования, применяемого в техпроцессе, и поверки, калибровки, аттестации и ремонта средств измерения, используемых в техпроцессе.

Любой дефект рассматриваемого изделия (или узла) может быть достаточно полно охарактеризован всего тремя показателями (критериями):

значимостью, измеряемой с точки зрения тяжести последствий данного

отказа (S);

относительной частотой (вероятностью) появления(O);

относительной частотой (вероятностью) обнаружения данного дефекта или его причины(D).

Параметр значимости (тяжести последствий для потребителя) S - это экспертная оценка, проставляемая по 10-балльной шкале; наивысший балл проставляется для случаев, когда последствия дефекта влекут юридическую ответственность. Пример критериев оценки для параметра S приведен в таблице 1 на основе FMEA - конструкции.

Таблица 1 - Критерий оценки значимости дефекта - параметр S

Критерии оценки (влияние на потребителя)

Оценочные баллы

Невероятно, чтобы дефект мог бы иметь какое-либо ощутимое влияние на работу системы. Потребитель, наверное, не заметит дефект

Дефект незначителен и потребителя почти не будет беспокоить

Дефект средней тяжести, вызывает недовольство у потребителя

Тяжелый дефект, вызывает рассерженность потребителя

Дефект чрезвычайной тяжести, или когда речь идет о безопасности и (или) нарушениях при соблюдении законодательных предписаний

Параметр частоты возникновения дефекта O - это экспертная оценка, проставляемая по 10-балльной шкале; наивысший балл проставляется, когда оценка частоты возникновения составляет? и выше. Пример критериев оценки для параметра O приведен в таблице 2 на основе FMEA - конструкции.

D параметр обнаружения дефекта так же является 10-балльной экспертной оценкой; наивысший балл проставляется для “скрытых” дефектов, которые не могут быть выявлены до наступления последствий.

Пример критериев оценки для параметра D приведен в таблице 3 на основе FMEA - конструкции.

Таблица 2 - Критерии оценки вероятности возникновения дефекта - параметр O

Критерии оценки

Оценочные баллы

Возможная вероятность дефекта

Вероятность очень мала. Невероятно, что дефект возникнет

Менее 1/20000

Вероятность мала. В общем, конструкция соответствует прежним проектам, по которым было выявлено относительно малое число дефектов

Вероятность невелика. В общем, конструкция соответствует прежним проектам, по которым случайно были выявлены дефекты, но не в большом количестве

Вероятность высока. В общем, конструкция соответствует проектам, которые в прошлом всегда создавали трудности

Вероятность очень высока. Почти точно, что дефекты будут возникать в большом объеме

Таблица 3 - Критерии оценки вероятности обнаружения дефекта - параметр D

Для каждого дефекта из составленного списка делается “шаг вправо” и “шаг влево”. Шаг вправо - это полследствия данного отказа (оценивается по соответствующей шкале), их может быть несколько, но достаточно взять только самое “тяжелое”, то есть самое весомое по баллу значимости последствие. Шаг влево - это причины, приводящие (или потенциально могущие привести) к данному дефекту. Все причины должны быть рассмотрены отдельно и для каждой должна быть выставлена оценка частоты появления по соответствующей шкале (таблице) для экспертных оценок. При рассмотрении технологии изготовления изделия, то выставляется экспертная оценка по критерию обнаружения данного дефекта или его причины по всей технологической цепочке.

После этого для каждого дефекта выставляется обобщенная оценка в виде произведения трех отдельных параметров по соответствующим критериям. Обобщенную оценку принято называть приоритетным числом риска - ПЧР.

Приоритетное число риска - обобщенная количественная характеристика объекта анализа. ПЧР определяется после получения экспертных оценок составляющих - рангов значимости, возникновения и обнаружения, путем их перемножения. Объекты анализа упорядочиваются по убыванию значений ПЧР.

Для каждой области применения должно быть установлено граничное значение ПЧР - ПЧРгр. В случае если фактическое значение ПЧР превосходит ПЧРгр, по результатам анализа должны разрабатываться и внедряться корректирующие/ предупреждающие действия для снижения или устранения риска последствий. Если фактическое значение не превосходит ПЧРгр, то считается, что объект анализа не является источником существенного риска и корректирующие/ предупреждающие действия не требуются

Результаты анализа заносятся в таблицу 4.

Таблица 4 - Форма протокола FMEA - анализа

Все дефекты, для которых значение ПЧР превысило критическую границу, подлежат дальнейшему рассмотрению. В начале работы по FMEA - анализу, рекомендуемый уровень ПЧРгр может составлять 100-120 баллов.

Для дефектов с ПЧР>ПЧРгр ведется работа по улучшению предлагаемой конструкции и (или) технологии.

исключить причину возникновения дефекта. При помощи изменения конструкции или процесса уменьшить возможность возникновения дефекта (уменьшается параметр O);

воспрепятствовать возникновению дефекта. При помощи статистического регулирования помешать возникновению дефекта (уменьшается параметр O);

снизить влияние дефекта. Снизить влияние проявления дефекта на потребителя или последующий процесс с учетом изменения сроков и затрат (уменьшается параметр S);

облегчить и повысить достоверность выявления дефекта. Облегчить выявление дефекта и последующий ремонт (уменьшается параметр D).

По степени влияния на повышение качества процесса или изделия корректировочные мероприятия располагаются следующим образом:

изменение структуры объекта (конструкции, схемы и т. д.);

изменение процесса функционирования объекта (последовательности операций и переходов, их содержания и др.);

улучшение системы качества.

Разработанные мероприятия заносятся в последнюю графу (таблица 12) таблицы FMEA - анализа. Затем пересчитывается потенциальный риск ПЧР после проведения корректировочных мероприятий. Если не удалось его снизить до приемлемых пределов (малого риска ПЧР<40 или среднего риска ПЧР<100), разрабатываются дополнительные корректировочные мероприятия и повторяются предыдущие шаги. На рисунке 3 приведена схема цикла FMEA - конструкции.

По результатам анализа для разработанных корректировочных мероприятий составляется план их внедрения. Определяется:

в какой временной последовательности следует внедрять эти мероприятия и сколько времени потребует проведение каждого мероприятия, через сколько времени после начала его проведения проявится запланированный эффект;

кто будет отвечать за проведение каждого из этих мероприятий, и кто будет конкретным его исполнителем;

где (в каком структурном подразделении предприятия) они должны быть проведены;

из какого источника будет производиться финансирование проведения мероприятия (статья бюджета предприятия, другие источники).

3. Проведение FMEA анализа поглощающего аппарата АПЭ - 120 - И

Поглощающий аппарат - поглощающее устройство с конструктивным ходом не более 120 мм, входящее в состав автосцепного устройства вагонов и локомотивов и предназначенное для амортизации действующих на них продольных усилий. В соответствии с техническим заданием МПС РФ к современным поглощающим аппаратам, возникла необходимость применения новых подходов к конструированию, и сложных технических решений.

В качестве основополагающих документов предполагается использовать комплект конструкторской документации и технические условия на компоненты изделия (АДК или АСК, втулки, уплотнения), а также технического условия на поглощающий аппарат.

Важным моментом проектирования поглощающего аппарата стало применение FMEA анализа.

Возникновение дефектов возможно на всех стадиях жизненного цикла изделия. Для адекватного понимания работы при проведении FMEA - анализа необходимо рассмотреть все факторы воздействующие на поглощающий аппарат на каждой стадии жизненного цикла. Два основных базовых этапа жизненного цикла поглощающего аппарата это стадия производства и эксплуатации. Именно на данных стадиях объект проявляет себя как единое целое. Стадии эксплуатации и сборки дают представление об уровне изделия: его эксплуатационных свойствах, обеспечении заявленных параметров, простоты сборки, ее технологичности.

Использование FMEA - анализа конструкции, предполагает схему связей и этапов. Основное отличие данной схемы в том, что на вход этапа разработки конструкции поступает большее количество входных данных, что способствует детальному рассмотрению требований к конструкции. Дальнейшее проведение FMEA - анализа обеспечивает доводку конструкции посредством всестороннего опыта высококлассных специалистов. Последующий этап закрепления конечной конструкторской схемы обеспечивает согласование предложений предыдущего этапа и конструкторских наработок в единую конструкцию.

Для каждого из трех критериев оценки составляется шкала оценки, приведенная в таблицах 5 - 7. Значимость дефекта рассматривалась не только в аспекте эксплуатации поглощающего аппарата, но и в совокупной системе с вагоном. Это объясняется тем, что работа аппарата направлена на защиту конструкции вагона, и значимость дефекта для конструкции, а следовательно и перевозимого груза может быть различной. Понимание возможных последствий в результате выхода поглощающего аппарата из строя ведет к необходимости рассмотрения значимости именно в данном ключе. В таблице 5 наибольший балл выставляется наиболее “опасному” дефекту, которых может привести к критической ситуации. Снижение баллов означает снижение значимости в сторону утраты основных функций, потерям, издержкам и т.д.

Таблица 5- Критерии оценки значимости дефекта - параметр S

Критерии оценки

Описание влияния

Оценочные баллы

Невероятно, чтобы дефект (отказ) мог бы иметь какое-либо ощутимое влияние на работу изделия и вагона в целом

Отсутствие влияния или очень слабое влияние

Дефект (отказ) незначителен, вносит небольшое нарушение в работу изделия. Влияние дефекта на вагон обнаруживается только в процессе длительной эксплуатации

Слабое влияние

Дефект (отказ) средней тяжести. Изделие работоспособно и безопасно, но функционирует с пониженными значениями выходных параметров, что может привести к снижению ресурса вагона

Значительное влияние

Тяжелый дефект (отказ). Потеря основных функций, что может привести к необходимости вывода вагона из эксплуатации (отцепной ремонт)

Предельно-допустимое влияние

Дефект (отказ), вызывает постепенную или внезапную потерю работоспособности и безопасности, и может привести к преждевременному выходу вагона из строя

Катастрофическое воздействие

Оценка вероятности возникновения дефекта выставляется в соответствии с ориентацией на последнюю графу таблицы 6

Таблица 6 - Критерии оценки вероятности возникновения дефекта - параметр O

При определении вероятности обнаружения рассматривалась возможность обнаружения дефекта методами и средствами контроля предприятия. В основе определения данного параметра лежит опыт членов FMEA - команды по определению аналогичных причин дефектов при соответствующих методах обнаружения (таблица 7).

Таблица 7 - Критерии оценки вероятности обнаружения дефекта - параметр D

Критерии оценки

Характеристика вероятности обнаружения

Оценочные балы

Не реально, что дефект (отказ) не будет обнаружен во время контроля, испытания или сборки

Практически всегда обнаруживается

Дефект (отказ) практически всегда выявляется во время плановых мероприятий

Вероятность обнаружения высока

Умеренная вероятность, того, что плановые мероприятия позволят выявить наличие дефекта (отказа)

Умеренная вероятность обнаружения

Очень малые шансы обнаружения дефекта (отказа)

Редко обнаруживается

Плановые мероприятия не позволяют или не могут выявить дефект (отказ)

Очень редко или практически не обнаруживается

В процессе проведения FMEA - анализа, командой специалистов генерируются всевозможные дефекты, возникающие на различных стадиях жизненного цикла изделия. При этом необходимо выделять, на какой именно стадии или стадиях возможен тот или иной дефект. Не разграничение стадий приведет к тому, что многие дефекты будут раскрыты не в полной мере, что снизит эффективность работы команды.

Определение стадии возникновения дефекта позволяет составить цепочку возможных недоработок, приводящих к возникновению дефекта. Проследив всю последовательность причин и механизмов дефекта, можно будет устранить источник дефекта, или выявить слабые места конструкции, недостатки которой являются причинами их возникновения.

При работе FMEA - команды используется соответствующая форма протокола проводимого мероприятия. Протокол должен обеспечивать прослеживаемость документа, возможность его учета, а также содержать всю необходимую информацию, обеспечивающую надежную идентификацию каждого рабочего дня FMEA - команды. В приложении А приведена форма протокола проведения FMEA - конструкции.

Приоритетное граничное число риска рекомендуется устанавливать в пределах от 100 до 125. Учитывая высокие требования к надежности поглощающего аппарата и повышенные требования к качеству аппарата, приоритетное граничное число риска устанавливается равное 40, то есть ПЧРгр = 40.

Состав FMEA - команды предположительно должен содержать следующих специалистов:

конструктор;

технолог производственного цикла;

специалист бюро технического контроля;

специалист отдела управления качеством;

специалист по эксплуатации.

Работа командой дает возможность учесть все “минусы” при этом происходит взаимообучение и повышение квалификации членов команды в смежных областях. При работе команды время проектирования сокращается, при этом суммарные затраты с учетом необходимых изменений и потерь резко сокращаются.

В результате разработанных процедур, была проведена пробная работа FMEA - команды. Результаты проведенного мероприятия представлены в приложении В.

В проведенной работы в которой указывается стадия жизненного цикла, где предположительно может возникнуть потенциальный дефект, было предложено при оценке дефекта по экспертным шкалам рассматривать связь двух элементов: “потенциальный дефект - потенциальная причина”. В связи с тем, что причина или потенциальный механизм возникновения дефекта не может быть выявлен явно, что объясняется множеством воздействующих факторов, то при оценке вероятности возникновения дефекта анализировались всевозможные цепочки “потенциальный дефект - потенциальная причина”.

При этом оценка вероятности возникновения данного дефекта при данном механизме выставлялась отдельно.

В итоге существования вероятности того, что дефект может проявить себя в каждой из них независимо от других цепочек, оценки возникновения потенциального дефекта складывались.

Расчет значения ПЧР осуществлялся как произведение параметра S, D и суммарного параметра O.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Управление качеством является одной из ключевых функций политики предприятия, основным средством достижения и поддержания конкурентоспособности продукции.

Качество создается на всех стадиях жизненного цикла продукции: начиная проектированием и заканчивая утилизацией. В курсовой работе рассматривался метод анализа видов и последствий потенциальных несоответствий конструкции поглощающего аппарата АПЭ - 120 - И.

Разработаны шкалы экспертных оценок применительно к производственной специфике и требованиям, предъявляемым к поглощающему аппарату. Приведен алгоритм проведения анализа, состав команды исполнителей и способ подсчета приоритетного числа риска.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методы оценки и управления качеством промышленной продукции. Учебник. Изд.2-е перераб. и доп. - М.: Информационно-издательский дом “Филинъ”, Рилант, 2009. - 328с.

2. А.Н. Чекмарев, В.А. Барвинок, В.В. Шалавин. Статистические методы управления качеством. - М.: Машиностроение, 1999. - 320 с.

3. Розно М.И. Как научиться смотреть вперед? Внедрение FMEA-методологии. // Методы менеджмента качества. - 2010-№6. с.25-28.

4. Всеобщее управление качеством: Учебник для вузов / О.П. Глудкин, Н.М. Горбунов, Ю.В. Зорин; Под ред. О.П. Глудкина. - М.: Радио и связь, 2008. - 600 с.

5. Управление качеством: Учебное пособие / И.И.. Мазур, В.Д. Шапиро. Под. ред. И.И. Мазура. - М.: Высшая школа, 2009. - 334 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рисунок поглощающего аппарата АПЭ-120-И

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

    Основные понятия и принципы метода анализа видов и последствий потенциальных дефектов (FMEA). Суть методологии, процедуры и условий эффективного применения метода FMEA, его видов, анализ потенциальных отказов. Виды, цели и этапы проведения FMEA.

    курсовая работа , добавлен 28.10.2013

    Определение понятия неразрушающего контроля качества в металлургии. Изучение дефектов металлов, их видов и возможных последствий. Ознакомление с основными методами неразрушающего контроля качества материалов и продукции с разрушением и без разрушения.

    реферат , добавлен 28.09.2014

    Дефекты сварки и причины их появления. Влияние свойств стали на образование дефектов в сварных соединениях и методы их выявления. Размеры, контролируемые измерением при подготовке деталей под сварку. Измерительный контроль качества сборки изделия.

    презентация , добавлен 08.03.2015

    Описание конструкции шестерни и условия ее работы в механизме. Анализ технологичности конструкции и выбор способа получения заготовки. Маршрут обработки детали и определение режимов резания. Анализ возможных дефектов и методы восстановление качества.

    курсовая работа , добавлен 17.12.2013

    Проектирование технологических процессов изготовления группы деталей. Служебное назначение детали "Крышка". Стандартизация и управление качеством выпускаемых изделий. Анализ видов и последствий потенциальных несоответствий технологических процессов.

    дипломная работа , добавлен 09.11.2014

    Общая характеристика конструктивной схемы стенда. Выбор типа датчика. Проектирование кулачкового механизма. Проведение анализа видов и последствий потенциальных отказов Failure Mode and Effects Analysis. Разработка маршрутного технологического процесса.

    курсовая работа , добавлен 28.09.2014

    Анализ вибрации роторных машин, направления проведения диагностики в данной сфере. Практика выявления дефектов деталей машин и оценка его практической эффективности. Порядок реализации расчета частоты дефектов с помощью калькулятора, анализ результатов.

    учебное пособие , добавлен 13.04.2014

    Нахождение дефектов в изделии с помощью ультразвукового дефектоскопа. Визуально-оптический контроль сварных соединений на наличие дефектов. Методы капиллярной дефектоскопии: люминесцентный, цветной и люминесцентно-цветной. Магнитный метод контроля.

    реферат , добавлен 21.01.2011

    Характер и причины возникновения дефектов в процессе сварки в металле шва и зоне термического влияния, виды и негативные последствия. Методы контроля для обнаружения дефектов, порядок устранения. Трудности при сварке чугуна, обусловленные его свойствами.

    реферат , добавлен 04.06.2009

    Описание возможных дефектов работы коленчатого вала. Особенности наиболее рациональных способов восстановления дефектов. Разработка схемы и методики технологического процесса восстановления детали. Определение норм времени на выполнение операции.

При разработке и производстве различного оборудования периодически возникают дефекты. Что в результате? Производитель несет значительные убытки, связанные с дополнительными тестами, проверками и изменениями проекта. Однако это — не бесконтрольный процесс. Оценить возможные угрозы и уязвимости, а также проанализировать потенциальные дефекты, которые могут помешать работе оборудования, можно с помощью анализа FMEA.

Впервые данный метод анализа был использован в США в 1949 году. Тогда его применяли исключительно в военной промышленности при проектировании нового вооружения. Однако уже в 70-х идеи FMEA оказались в крупных корпораций. Одной из первых данную технологию внедрила компания Ford (на тот момент — крупнейший производитель автомобилей).

В наши дни метод FMEA-анализа используется практически всеми машиностроительными предприятиями. Основные принципы риск-менеджмента и анализа причин отказов описаны в ГОСТ Р 51901.12-2007.

Определение и суть метода

FMEA — аббревиатура от Failure Mode and Effect Analysis. Это — технология анализа разновидностей и последствий возможных отказов (дефектов, по причине которых объект теряет возможность выполнять свои функции). Чем хорош данный метод? Он дает предприятию возможность предвидеть возможные проблемы и неполадки еще на В ходе анализа производитель получает такую информацию:

  • перечень потенциальных дефектов и неисправностей;
  • анализ причин их возникновения, тяжести и последствий;
  • рекомендации по снижению рисков в порядке приоритетности;
  • общая оценка безопасности и надежности продукции и системы в целом.

Данные, полученные в результате анализа, документируются. Все обнаруженные и изученные отказы классифицируют по степени критичности, легкости обнаружения, ремонтопригодности и частоте возникновения. Основная задача — выявить проблемы до того, как они возникнут и начнут влиять на клиентов компании.

Сфера применения FMEA-анализа

Этот способ исследования активно используется практически во всех технических отраслях, таких как:

  • автомобиле- и кораблестроение;
  • авиационная и космическая промышленность;
  • химическая и нефтеперерабатывающая;
  • строительство;
  • изготовление промышленного оборудования и механизмов.

В последние годы этот метод оценки рисков все чаще применяется и в непроизводственной сфере — например в менеджменте и маркетинге.

FMEA может проводиться на всех этапах жизненного цикла товара. Однако чаще всего анализ выполняется на этапе разработки и модификации продукции, а также при использовании уже существующих конструкций в новой среде.

Виды

С помощью технологии FMEA изучают не только различные механизмы и устройства, но также процессы управления компанией, производства и эксплуатации продукции. В каждом случае метод имеет свои специфические особенности. Объектом анализа могут быть:

  • технические системы;
  • конструкции и изделия;
  • процессы производства, комплектации, установки и обслуживания продукции.

При обследовании механизмов определяют риск несоответствия нормам, возникновения неполадок в процессе работы, а также поломки и снижение срока службы. При этом учитываются свойства материалов, геометрия конструкции, ее характеристики, интерфейсы взаимодействия с другими системами.

FMEA-анализ процесса позволяет обнаружить несоответствия, влияющие на качество и безопасность продукции. Также учитываются удовлетворенность покупателей и экологические риски. Здесь проблемы могут возникать со стороны человека (в частности сотрудников предприятия), технологии производства, используемого сырья и оборудования, измерительных систем, влияния на окружающую среду.

При проведении исследования используются разные подходы:

  • "сверху вниз" (от крупных систем к мелким деталям и элементам);
  • "снизу вверх" (от отдельных изделий и их частей до

Выбор зависит от целей проведения анализа. Он может быть частью комплексного исследования в дополнение к другим методам или применяться как самостоятельный инструмент.

Этапы проведения

Вне зависимости от конкретных задач, FMEA-анализ причин и последствий возникновения отказов проводится по универсальному алгоритму. Рассмотрим детальнее этот процесс.

Подготовка экспертной группы

Прежде всего нужно определиться, кто будет проводить исследование. Командная работа — один из ключевых принципов FMEA. Только такой формат обеспечивает качество и объективность экспертизы, а также создает пространство для нестандартных идей. Как правило, команда состоит из 5-9 человек. В нее входят:

  • руководитель проекта;
  • инженер-технолог, выполняющий разработку технологического процесса;
  • инженер-конструктор;
  • представитель производства или ;
  • сотрудник отдела работы с потребителями.

В случае необходимости для анализа конструкций и процессов могут привлекаться квалифицированные специалисты из сторонних организаций. Обсуждение возможных проблем и путей их решения происходит на серии заседаний длительностью до 1,5 часов. Они могут проводиться как в полном, так и в неполном составе (если присутствие определенных экспертов не нужно для решения текущих вопросов).

Изучение проекта

Для проведения анализа FMEA нужно четко обозначить объект исследования и его границы. Если мы говорим о технологическом процессе, следует обозначить начальное и завершающее события. Для оборудования и конструкций все проще — можно рассматривать их как комплексные системы или сосредоточиться на конкретных механизмах и элементах. Несоответствия можно рассматривать с учетом потребностей потребителя, этапа жизненного цикла товара, географии использования и т. д.

На этом этапе члены экспертной группы должны получить подробное описание объекта, его функций и принципов работы. Объяснения должны быть доступными и понятными всем членам команды. Обычно на первой сессии проводятся презентации, эксперты изучают инструкции по изготовлению и эксплуатации конструкций, плановые параметры, нормативную документацию, чертежи.

#3: Составление списка потенциальных дефектов

После теоретической части команда приступает к оценке возможных отказов. Составляется полный перечень всех возможных несоответствий и дефектов, которые могут возникнуть на объекте. Они могут быть связаны с поломкой отдельных элементов либо их неправильным функционированием (недостаточная мощность, неточность, малая производительность). При анализе процессов нужно перечислить конкретные технологические операции, при выполнении которых есть риск ошибок — например невыполнения или неправильного выполнения.

Описание причин и последствий

Следующий шаг — углубленный анализ подобных ситуаций. Основная задача — понять, что может привести к возникновению тех или иных ошибок, а также то, как обнаруженные дефекты могут повлиять на работников, потребителей и компанию в целом.

Для определения вероятных причин дефектов команда изучает описания операций, утвержденные требования к их выполнению, а также статистические отчеты. В протоколе FMEA-анализа также можно указать факторы риска, которые предприятие может корректировать.

Одновременно команда обдумывает, что можно предпринять, чтобы исключить шанс возникновения дефектов, предлагает методы контроля и оптимальную периодичность проверок.

Экспертные оценки

  1. S — Severity/Значимость. Определяет, насколько тяжелыми будут последствия данного дефекта для потребителя. Оценивается по 10-балльной шкале (1 — практически не влияют, 10 — катастрофические, при которых производитель или поставщик могут понести уголовное наказание).
  2. O — Occurrence/Вероятность. Показывает, как часто возникает определенное нарушение и может ли ситуация повториться (1 — крайне маловероятно, 10 — отказ наблюдается более чем в 10% случаев).
  3. D — Detection/Обнаружение. Параметр для оценки методов контроля: помогут ли они своевременно выявить несоответствие (1 — почти гарантированно обнаружат, 10 — скрытый дефект, который невозможно выявить до наступления последствий).

На основе этих оценок определяют приоритетное число рисков (ПЧР) для каждого вида отказа. Это обобщенный показатель, который позволяет выяснить, какие поломки и нарушения несут в себе наибольшую угрозу для фирмы и ее клиентов. Рассчитывается по формуле:

ПЧР = S × O × D

Чем выше ПЧР — тем опаснее нарушение и разрушительнее его последствия. В первую очередь необходимо устранить или снизить риск дефектов и неполадок, у которых данное значение превышает 100-125. От 40 до 100 баллов набирают нарушения, имеющие средний уровень угрозы, а ПЧР менее 40 говорит о том, что сбой незначительный, возникает редко и может быть без проблем обнаружен.

После оценки отклонений и их последствий, рабочая группа FMEA определяет приоритетные направления работы. Первоочередная задача заключается в том, чтобы составить план корректировочных мероприятий для "узких мест" — элементов и операций с самыми высокими показателями ПЧР. Чтобы снизить уровень угрозы, необходимо повлиять на один или несколько параметров:

  • устранить первоначальную причину возникновения отказа, изменив конструкцию или процесс (оценка O);
  • предотвратить появление дефекта с помощью методов статистического регулирования (оценка О);
  • смягчить негативные последствия для покупателей и заказчиков — например снизить цены на бракованную продукцию (оценка S);
  • внедрить новые инструменты для своевременного обнаружения неисправностей и последующего ремонта (оценка D).

Чтобы предприятие могло сразу приступить к выполнению рекомендаций, команда FMEA одновременно разрабатывает план их внедрения с указанием последовательности и сроков выполнения каждого вида работ. В этом же документе содержится информация об исполнителях и ответственных за проведение корректировочных мероприятий, источниках финансирования.

Подведение итогов

Заключительный этап — подготовка отчета для руководителей компании. Какие разделы он должен содержать?

  1. Обзор и подробные заметки о ходе исследования.
  2. Потенциальные причины возникновения дефектов при производстве/эксплуатации оборудования и выполнении технологических операций.
  3. Список вероятных последствий для сотрудников и потребителей — отдельно для каждого нарушения.
  4. Оценка уровня риска (насколько опасны возможные нарушения, какие из них могут привести к серьезным последствиям).
  5. Перечень рекомендаций для службы техобслуживания, проектировщиков и специалистов в сфере планирования.
  6. График проведения и отчеты о проведении корректировочных мероприятий на основе результатов анализа.
  7. Список потенциальных угроз и последствий, которые удалось устранить за счет изменения проекта.

К отчету прилагают все таблицы, графики и диаграммы, которые служат для визуализации информации об основных проблемах. Также рабочая группа должна предоставить использованные схемы оценки несоответствий по значимости, частоте и вероятности обнаружения с подробной расшифровкой шкалы (что означает то или иное количество баллов).

Как заполнять протокол FMEA?

В ходе исследования все данные должны фиксироваться в специальном документе. Это «Протокол анализа причин и последствий FMEA». Он представляет собой универсальную таблицу, куда вносится вся информация о вероятных дефектах. Данная форма подходит для исследования любых систем, объектов и процессов в любых отраслях промышленности.

Первая часть заполняется на основе личных наблюдений членов команды, изучения статистики предприятия, рабочих инструкций и другой документации. Основная задача - понять, что может помешать работе механизма или выполнению какой-либо задачи. На заседаниях рабочая группа должна оценить последствия этих нарушений, ответить, насколько они опасны для работников и потребителей и какова вероятность, что дефект будет обнаружен еще на стадии производства.

Во второй части протокола описываются варианты предотвращения и устранения несоответствий, перечень мероприятий, разработанных FMEA-командой. Отдельная графа предусмотрена для назначения ответственных за реализацию тех или иных задач, а после внесения корректировок в конструкцию или организацию бизнес-процесса руководитель указывает в протоколе список выполненных работ. Заключительный этап - повторное выставление оценок с учетом всех изменений. Сравнив изначальные и итоговые показатели, можно сделать вывод об эффективности выбранной стратегии.

Для каждого объекта создается отдельный протокол. В самом верху находится название документа — "Анализ типов и последствий потенциальных дефектов". Чуть ниже указываются модель оборудования или название процесса, даты проведения предыдущей и следующей (по графику) проверок, актуальная дата, а также подписи всех участников рабочей группы и ее руководителя.

Пример FMEA-анализа ("Тулиновский приборостроительный завод")

Рассмотрим, как происходит процесс оценки потенциальных рисков на опыте крупной российской промышленной компании. В свое время руководство "Тулиновского приборостроительного завода" (ОАО "ТВЕС") столкнулось с проблемой градуировки электронных весов. Предприятие выпускало большой процент некорректно работающего оборудования, которое отдел технического контроля был вынужден отправлять обратно.

После изучения последовательности действий и требований к процедуре градуировки команда FMEA выделила четыре подпроцесса, которые сильнее всего влияли на качество и точность градуировки.

  • перемещение и установка прибора на стол;
  • проверка положения по уровню (весы должны располагаться 100% горизонтально);
  • расстановка грузов в платформы;
  • регистрация частотных сигналов.

Какие виды отказов и неполадок были зафиксированы при выполнении данных операций? Рабочая группа выделила основные риски, проанализировала причины их возникновения и возможные последствия. На основе экспертных оценок были рассчитаны показатели ПЧР, что дало возможность определить основные проблемы — отсутствие четкого контроля за выполнением работ и состоянием оборудования (стенда, гирь).

Этап Сценарий отказа Причины Последствия S O D ПЧР
Перемещение и установка весов на стенд. Риск падения весов из-за большого веса конструкции. Отсутствует специализированный транспорт. Повреждение или поломка устройства. 8 2 1 16
Проверка горизонтального положения по уровню (устройство должно стоять абсолютно ровно). Некорректная градуировка. Столешница стенда не была выверена по уровню. 6 3 1 18
Сотрудники не следуют рабочим инструкциям. 6 4 3 72
Расстановка грузов в реперных точках платформы. Использование грузов неподходящего размера. Эксплуатация старых, изношенных гирь. ОТК возвращает брак из-за метрологического несоответствия. 9 2 3 54
Отсутствие контроля за процессом расстановки. 6 7 7 252
Механизм или датчики стенда вышли из строя. Гребенки подвижного каркаса перекошены. От постоянного трения гири быстро изнашиваются. 6 2 8 96
Оборвался трос. Приостановка производства. 10 1 1 10
Вышел из строя мотор-редуктор. 2 1 1 2
Не соблюдается график плановых осмотров и ремонта. 6 1 2 12
Регистрация частотных сигналов датчика. Программирование. Потеря данных, которые вносились в запоминающее устройство. Перебои с электричеством. Нужно проводить градуировку повторно. 4 2 3 24

Для устранения факторов риска были разработаны рекомендации по дополнительному обучению сотрудников, модификации столешницы стенда и покупке специального роликового контейнера для перевозки весов. Покупка блока бесперебойного питания решила проблему с утратой данных. А чтобы предупредить возникновение проблем с градуировкой в будущем, рабочая группа предложила новые графики техобслуживания и плановой калибровки гирь — проверки начали проводить чаще, за счет чего повреждения и сбои можно обнаружить гораздо раньше.

Все методы анализа риска можно разделить на экспертные и расчетные.

Экспертные методы - это методы определения группой специалистов относительных характеристик риска (низкая, средняя или высокая степень риска).

Расчетные методы - это методы расчета риска в характеристиках вероятности причинения вреда определенного вида (например, риск фатального исхода, риск пищевого отравления).

Наибольшее применение получили экспертные методы. Это объясняется их большей простотой, что дает возможность привлекать к анализу безопасности специалистов- практиков, не имеющих специальной подготовки в области теории вероятностей и математической статистики. Кроме того, применение ряда экспертных методов диктуется международными стандартами в области систем менеджмента, созданных применительно к продукции автомобилестроения, пищевой продукции, медицинской технике. Расчетные методы используются, преимущественно, при проектировании продукции производственного назначения.

По этой причине в данном учебнике рассматриваются только экспертные методы.

Метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов

В литературе этот метод известен как метод FMEA (в англоязычной транскрипции) и изложен в стандарте ГОСТ 51184.2-2001 (2.14). Основная идея определения риска состоит в том, чтобы учитывать три характеристики:

  • 1) значимость потенциального дефекта;
  • 2) вероятность возникновения дефекта;
  • 3) вероятность обнаружения дефекта.

На основе трех характеристик рассчитывается комплексный показатель риска дефекта - приоритетное число риска (ПЧР ). По величине ПЧР выносят решение о необходимости доработки конструкции и (или) производственного процесса.

По каждой характеристике анализируемого технического объекта (узел конструкции, операция производственного процесса) эксперты выставляют баллы (штрафного характера) в пределах от 1 до 10 по соответствующей рекомендуемой стандартом шкале.

Приведем примеры оценки каждой из трех характеристик на примере анализа конструктивных узлов автомобиля.

Балл значимости потенциального дефекта (S) устанавливается равным 10 при последствии, которое именуется "опасным предупреждением". При отсутствии последствий выставляется 1 балл.

Балл вероятности возникновения дефекта (О) устанавливается равным 10 при очень высокой вероятности (дефект почти неизбежен): при частоте 1 из 2. При малой вероятности (менее 1 из 1 500 000) выставляется 1 балл.

Балл обнаружения дефекта (D) устанавливается равным 10 при абсолютной неопределенности. В этом случае проектируемый контроль не позволяет обнаружить потенциальную причину и последующий дефект. Если категории дано определение "почти наверняка", выставляется 1 балл, проектируемый контроль почти наверняка обнаруживает потенциальную причину и последующий вид дефекта.

После получения трех групп экспертных оценок - S, О, D - вычисляют приоритетное число ПЧР по формуле:

ПЧР = S × О × D.

Величина ПЧР колеблется в пределах от 0 до 1000.

Для ПЧР заранее устанавливается критическая граница - ПЧРгр в пределах от 100 до 125. По усмотрению службы маркетинга и других служб предприятия значение ПЧРгр может быть установлено менее 100. Снижение ПЧРгр соответствует созданию более высококачественных и надежных объектов и процессов.

Обязанность соответствующих служб предприятия - составить перечень дефектов/причин, для которых значение ПЧР превышает ПЧРгр. Именно для них и следует вести доработку конструкции и (или) производственного процесса.

В табл. 7.1 приводится фрагмент протокола анализа конструкции механизма регулирования положения рулевой колонки легкого автомобиля. Первоначально предложенная конструкция предполагала для надежности фиксации колонки нанесение насечки на сопрягаемые плоскости (кронштейн и обоймы колонки). Но существенное превышение допустимого значения ПЧР (200, 700) указало на необходимость принятия более эффективных мер по улучшению конструкции узла.

Таблица 7.1

Фрагмент протокола анализа видов, причин и последствий потенциальных дефектов

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева

(национальный исследовательский университет)»

Факультет летательных аппаратов

Кафедра производства летательных аппаратов

и управления качеством в машиностроении

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

Метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов (FMEA)

Самара 2013

ЗАДАНИЕ

Изучить метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов - FMEA.

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка: 27 с, 5 рисунков, 6 таблиц, 5 источников.АНАЛИЗ, ДЕФЕКТ, ПРИЧИНЫ ОТКАЗОВ, ПОСЛЕДСТВИЯ ОТКАЗОВ, ПРИОРИТЕТНОЕ ЧИСЛО РИСКА, ЗНАЧИМОСТЬ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ОТКАЗА, ВЕРОЯТНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДЕФЕКТА, ВЕРОЯТНОСТИ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТА.

Объектом исследования является - метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов - FMEA.

Целью данной курсовой работы - рассмотрение сути данной методологии, процедуры и условий эффективного применения метода FMEA, его видов, анализ потенциальных отказов.

В курсовой работе изучены виды, цели и этапы проведения FMEA, рассмотрены условия эффективного применения метода FMEA, рассмотрено использование данной методологии на примерах.

ВВЕДЕНИЕ

Основные понятия и принципы FMEA

2 Этапы проведения FMEA - анализа

Пример практического применения FМЕА - методологии

1 Применения FМЕА - методологии для улучшения процесса градуировки электронных весов

2.2 Применение FMEA-методологии для оценки рисков инвестиционных проектов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

анализ представляет собой технологию анализа возможности возникновения дефектов и их влияния на потребителя. FMEA-анализ проводится для разрабатываемых продуктов и процессов с целью снижения риска потребителя от потенциальных дефектов.

На сегодняшний день большую актуальность приобретает внедрение комплексной FMEA-методологии. Главная особенность методологии просматривается уже на начальном этапе выполнения FMEA при разделении объекта анализа на составляющие элементы. Данная процедура является очень важной и проводится с целью устранения излишней сложности объекта анализа и выявления причинно-следственной связи возможных отказов с входящими элементами. Вторая особенность заключается в соподчинённости и последовательности выполнения различных видов FMEA. Все виды FMEA связаны и зависят один от другого.

Данный вид функционального анализа используется как в комбинации с функционально-стоимостным и функционально-физическим анализом, так и самостоятельно. Он позволяет снизить затраты и уменьшить риск возникновения дефектов, позволяет выявить именно те дефекты, которые обуславливают наибольший риск потребителя, определить их потенциальные причины и выработать корректирующие действия по их устранению еще до того, как эти дефекты проявятся и, таким образом, предупредить затраты на их исправление.

1. Основные понятия и принципы FMEA

1 Цели, задачи и виды анализа FMEA

(Failure Mode and Effects Analysis) - анализ видов и последствий отказов. FMEA - это методология проведения анализа и выявления наиболее критических шагов с целью управления качеством продукции. Это не единственное определение FMEA. Согласно стандарту MIL-STD-1629 «Procedures for Performing a Failure Mode, Effectsand Criticality Analysis», FMEA - это процедура, с помощью которой проводится анализ всех возможных ошибок системы и определение результатов или эффектов с целью классификации всех ошибок относительно их критичности для работы системы.(Failure Mode and Effects Analysis) - систематизированная совокупность мероприятий, позволяющих:

1 выявить потенциальные дефекты и варианты отказов, которые могут возникнуть при применении продукции или функционировании процесса;

2 определить основные причины их появления и возможные последствия;

выработать действия по устранению этих причин или предотвращению возможных последствий.

Цель метода - повысить качество и обеспечить устойчивое, эффективное производство конкурентоспособной продукции и процессов за счет предотвращения появления дефектов (отказов) или уменьшения негативных последствий от них.

План действий.

1 Распознавание и оценка потенциальных дефектов и (или) отказов продукции или процесса и их последствий.

2 Определение действий по устранению или уменьшению вероятности возникновения потенциальных дефектов и (или) отказов.

Документирование всех этих мероприятий.

Существует три основных вида FMEA, определяемых по объекту анализа:- анализ технической системы. Направлен на выявление проблем в основных функциях системы;- анализ конструкции. Направлен на выявление проблем в компонентах и подсистемах изделия;- анализ процесса. Направлен на выявление проблем в процессах производства, сборки, монтажа и обслуживания изделия.

Они могут применяться каждый по отдельности, либо во взаимосвязи друг с другом. Если выполняются все три вида FMEA - анализа, то их взаимосвязь может быть представлена следующим образом на рисунке 1:

Рисунок 1 - Взаимосвязь видов FMEA - анализа

Основное применение FMEA - анализа связано с улучшением конструкции изделия (характеристик услуги) и процессов по его изготовлению и эксплуатации (предоставлению услуги). Анализ может применяться как по отношению к вновь создаваемым изделиям (услугам) и процессам, так и по отношению к уже существующим.- анализ выполняется когда разрабатывается новое изделие, процесс, услуга, или проводится их модернизация; когда находится новое применение для существующего изделия, процесса или услуги; когда разрабатывается план контроля нового или измененного процесса. Также, FMEA может проводиться с целью планового улучшения существующих процессов, изделия или услуги, или исследования возникающих несоответствий.

Объектами и, соответственно, видами FMEA-анализа могут быть:

Конструкция изделия (FMEA-анализ конструкции). Цель анализа - выявление потенциальных дефектов изделия и внесение изменений в конструкцию изделия, которые бы позволили снизить такой риск.

Процесс производства продукции (FMEA-анализ процесса производства). Цель анализа - обеспечение выполнения всех требований по качеству процесса производства и сборки путем внесения изменений в план процесса для технологических процессов с повышенным риском.

Бизнес-процессы (FMEA-анализ бизнес-процессов). Цель анализа - обеспечение качества выполнения запланированного бизнес-процесса.

Процесс эксплуатации изделия (FMEA-анализ процесса эксплуатации). Цель анализа - формирование требований к условиям эксплуатации, обеспечивающим безопасность и удовлетворенность потребителя.

В случаях, когда разрабатываемый технический объект предполагает сначала разработку конструкции этого объекта, а затем разработку процессов его производства, метод FMEA может быть разделен на два этапа: этап отработки конструкции (DFMEA или FMEA конструкции) и этап отработки производственного процесса (PFMEA или FMEA процесса).анализ процесса производства обычно производится у изготовителя ответственными службами планирования производства, обеспечения качества или производства с участием соответствующих специализированных отделов изготовителя и, при необходимости, потребителя. Проведение FMEA-анализа процесса производства начинается на стадии технической подготовки производства и заканчивается своевременно до монтажа производственного оборудования. Целью FMEA-анализа процесса производства является обеспечение выполнения всех требований по качеству процесса производства и сборки путем внесения изменений в план процесса для технологических действий с повышенным риском.анализ бизнес-процессов обычно производится в подразделениях, выполняющих данный бизнес-процесс. В проведении анализа, кроме представителей этих подразделений, обычно принимают участие представители службы обеспечения качества, представители подразделений, являющихся внутренними потребителями результатов бизнес-процесса и подразделений, участвующих в выполнении этапов бизнес-процесса. Целью этого вида анализа является обеспечение качества выполнения запланированного бизнес-процесса. Выявленные в ходе анализа потенциальные причины дефектов и несоответствий позволят определить причину неустойчивости системы. Выработанные корректирующие мероприятия должны обязательно предусматривать внедрение статистических методов, в первую очередь для тех операций, где выявлен повышенный риск.

1.2 Этапы проведения FMEA - анализа

Анализ выполняется в следующем порядке:

Выбирается объект анализа. Если объектом анализа является часть составного объекта, то необходимо точно определить ее границы. Например, если проводится анализ части процесса, то для этой части необходимо установить начальное событие и завершающее событие.

Определяются варианты применения анализа. FMEA может являться частью комплексного анализа, при котором применяются различные методы. В этом случае FMEA должен согласовываться с анализом системы в целом. Основные варианты могут включать:

анализ сверху-вниз. В этом случае объект анализа разбивается на части и FMEA начинают проводить с наиболее крупных частей.

анализ снизу-вверх. Анализ начинают с наиболее мелких элементов, последовательно переходя к элементам более высокого уровня.

анализ компонентов. FMEA выполняют для физических элементов системы.

анализ функций. В этом случае выполняют анализ функций и операций объекта. Рассмотрение функций осуществляется с точки зрения потребителя (удобство и безопасность выполнения), а не конструктора или изготовителя.

Определяются границы, в пределах которых необходимо рассматривать несоответствия. Границами могут являться - период времени, тип потребителя, география применения, определенные действия и т.п. Например, несоответствия, выявляемые только при окончательном контроле и тестировании.

Разрабатывается подходящая таблица для регистрации информации. Она может изменяться в зависимости от учитываемых факторов. Наиболее часто применяется таблица следующего вида (рисунок 2).

Рисунок 2 - Таблица для регистрации информации

Определяются элементы, в которых возможно возникновение несоответствий (отказы). Элементы могут включать в себя различные компоненты, сборки, комбинации составных частей и пр. Если список элементов становится слишком большим и неуправляемым необходимо сократить границы FMEA.

В том случае если потенциальные отказы связаны с критическими характеристиками, дополнительно, при проведении FMEA, необходимо проводить анализ критичности отказов. Критические характеристики это нормативы или показатели, которые отражают безопасность или соответствие нормативным требованиям и нуждаются в особом контроле.

Для каждого элемента, выделенного на шаге 5, составляется список наиболее значимых видов отказов. Эту операцию можно упростить, если применять стандартный список отказов для рассматриваемых элементов. Если проводится анализ критичности отказов, то необходимо определить вероятность появления отказа для каждого из элементов. Когда определены все возможные виды отказов для элемента, тогда суммарная вероятность их возникновения должна составлять 100%.

Для каждого вида отказа, выявленного на шаге 6, определяются все возможные последствия, которые могут проявиться. Эту операцию можно упростить, если применять стандартный список последствий. Если проводится анализ критичности отказов, то необходимо определить вероятность возникновения каждого последствия. Когда определены все возможные последствия, вероятность их возникновения суммарно должна составлять 100% для каждого элемента.

Определяется рейтинг тяжести последствий для потребителя (S) - Severity. Рейтинг тяжести последствий обычно определяется по шкале от 1 до 10, где 1 означает незначительные последствия, а 10 катастрофические последствия. Если вид отказа имеет более одного последствия, то в FMEA таблицу вносится только наиболее тяжелое последствие для этого вида отказа.

Для каждого вида отказа определяются все потенциальные причины. Для этого может применяться причинно-следственная диаграмма Исикавы. Все потенциальные причины для каждого вида отказов заносятся в таблицу FMEA.

Для каждой причины определяются существующие методы контроля, которые применяются в данный момент, чтобы отказы не оказали влияния на потребителя. Эти методы должны предотвращать возникновение причин, снижать вероятность того, что произойдет отказ или обнаруживать отказ после проявления причины, но до того как причина оказала влияние на потребителя.

Для каждого метода контроля определяется рейтинг обнаружения (D) - Detection. Рейтинг обнаружения обычно оценивается по шкале от 1 до 10, где 1 означает, что метод контроля абсолютно точно обнаружит проблему, а 10 - не сможет обнаружить проблему (или контроля вообще не существует). Рейтинг обнаружения заносится в таблицу FMEA.

Рассчитывается приоритетное число риска (риск потребителя - RPN)/(ПЧР) которое равно произведению S * O * D. Это число позволяет ранжировать потенциальные отказы по значимости. Произведение этих трех факторов представляет собой приоритетное число риска (ПЧР), т. е. количественную оценку отказа с точки зрения его значимости по последствиям, вероятности возникновения и вероятности обнаружения. Для отказов (несоответствий, дефектов, пороков), имеющих несколько причин, определяют соответственно несколько ПЧР. Каждое ПЧР может иметь значения от 1 до 1000. Для ПЧР риска должна быть заранее установлена критическая граница (ПЧРгр), например, в пределах от 100 до 125. Если какие-то значения ПЧР превышают установленное значение ПЧРгр. значит, именно для них следует вести доработку производственного процесса.

Определяются рекомендуемые действия, которые могут включать изменение проекта или процесса для снижения тяжести последствий или вероятности возникновения отказов. Также могут предприниматься дополнительные меры контроля, чтобы увеличить вероятность обнаружения отказов.

Результаты анализа заносятся в специальную таблицу, представленную на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема FMEA-анализа

Результаты анализа заносятся в специальную таблицу. Выявленные "узкие места" подвергаются изменениям, то есть разрабатываются корректирующие мероприятия.

Часто разработанные мероприятия заносятся в последующую графу таблицы FMEA-анализа. Затем пересчитывается потенциальный риск после проведения корректировочных мероприятий. Если не удалось его снизить до приемлемых приделов, разрабатываются дополнительные корректирующие мероприятия и повторяются предыдущие шаги.

По результатам анализа для разработанных корректирующих мероприятий составляется план их внедрения. Для этого определяется:

в какой временной последовательности следует внедрять эти мероприятия и сколько времени потребуется на проведение каждого мероприятия, через сколько времени после начала его проведения проявится запланированный эффект;

кто будет отвечать за проведение каждого из этих мероприятий и кто будет конкретным его исполнителем;

где (в каком структурном подразделении) мероприятия должны быть проведены;

из какого источника будет производиться финансирование проведения мероприятия.прекрасно вписывается в набор средств обеспечения качества продукции и создания конкурентных преимуществ, которыми должно обладать каждое предприятие.

В таблице 1 приведены значения значимости потенциального отказа (S), вероятности возникновения дефекта (О), вероятности обнаружения дефекта (D).

Таблица 1 - Квалиметрические шкалы значимости потенциального отказа (S), вероятности возникновения дефекта (О), вероятности обнаружения дефекта (D)

1 - очень низкая (почти нет проблем)

1 - очень низкая

1 - почти наверняка дефект будет обнаружен

2 - низкая (проблемы решаются работником)

2 - низкая

2- очень хорошее обнаружение

3 - не очень серьезная

3 - не очень низкая

3 - хорошее

4 - ниже средней

4 - ниже средней

4 - умеренно хорошее

5 - средняя

5 - средняя

5 - умеренное

6 - выше средней

6 - выше средней

6 - слабое

7 - довольно высокая

7 - близка к высокой

7 - очень слабое

8 - высокая

8 - высокая

8 - плохое

9 - очень высокая

9 - очень высокая

9 - очень плохое

10 - катастрофическая (опасность для людей)

10 - 100%-ная

10 - почти невозможно обнаружить


2. Пример практического применения FМЕА - методологии

1 Применения FМЕА - методологии для улучшения процесса градуировки электронных весов

Рассмотрим пример практического применения FМЕА - методологии для улучшения процесса градуировки электронных весов, который по результатам анализа деятельности Тулиновского приборостроительного завода (ОАО «ТВЕС») был определен высшим руководством как критический (дефектоносный).

Процесс градуировки весов на ОАО «ТВЕС» осуществляется с использованием имеющегося на предприятии универсального стенда нагружения, который состоит из основного и подвижного каркасов. Последний оснащен левой и правой гребенками, на которые навешиваются гири в необходимой последовательности.

Алгоритм процесса градуировки весов представлен на рисунке 4. После транспортировки весов с предыдущего участка производства их помещают на столешницу стенда и по уровню устанавливают в горизонтальное положение. Затем посредством нажатия соответствующей клавиши на клавиатуре весы переводят в режим градуировки, и при этом на табло жидкокристаллического индикатора (ЖКИ) выводится значение веса, которым необходимо нагрузить платформу весов. После включения привода электродвигателя набор гирь, находящийся на гребенках подвижного каркаса, начинает движение вниз. При этом нижние гири, снимаясь с «крючков» гребенок, ложатся на платформу весов. Разместив требуемое количество грузов на платформе, микропроцессор весов проводит измерение частоты вибрационно-частотного датчика для данной реперной точки и после фиксирования успокоения записывает значение частоты в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). При переходе к очередному шагу градуировки последующая гиря ложится на предыдущую и т. д. Зарегистрировав данные для предыдущей реперной точки, весы запрашивают данные следующей, и процесс нагружения платформы повторяется. Работой стенда управляет оператор, включая и выключая электродвигатель. При этом трудность состоит в том, что оператор вынужден визуально контролировать полноту опускания очередной гари на платформу весов. В результате нередки случаи, когда платформа весов бывает недогружена (из-за неполного опускания гири) или перегружена (вследствие воздействия гари, которая должна быть бы быть опущена на платформу весов при нагружении в следующей реперной точке).

потенциальный дефект последствие анализ

Рисунок 4 - Поточная диаграмма процесса градуировки электронных весов

После подробного изучения сложившейся ситуации команда, занимающаяся анализом форм и последствий отказов (FМЕА-команда), выделила в рассматриваемом процессе четыре подпроцесса, корректность выполнения которых наиболее сильно влияет на качество процесса градуировки в целом:

транспортировка и установка весов на столешницу стенда;

контроль установки весов по уровню;

нагружение платформы весов в реперных точках;

регистрация частотных сигналов датчика.

Анализ этих подпроцессов выявил возможные формы отказов:

повреждение весов в результате падения;

весы не выверены по уровню;

несоответствие веса нагружения реперной точке;

выход из строя стенда;

потеря вносимой в ПЗУ весов информации.

На следующем этапе работы члены FМЕА-команды для каждого подпроцесса:

количественно оценили узкие места рассматриваемых подпроцессов и вычислили ПЧР возможных отказов.

Остановимся подробнее на количественной оценке факторов S, О и D. Оценка указанных факторов была произведена по квалиметрическим шкалам, представленным в таблице 1.

Наибольший практический интерес представляет количественная оценка фактора S - значимости потенциального отказа. По итогам проведенного анализа члены FМЕА-команды для каждого проявления отказа, указанного в таблице 1, назначили данному фактору следующие значения:

«2» - он не влечет тяжелых последствий;

«4» - последствием отказа является необходимость повторной градуировки весов;

«6» - присутствует опасность не только повторной градуировки, но и появления новых скрытых отказов;

«8» - отказ ведет к переделке (ремонту) весов, т. е. к увеличению бесполезных («непроизводительных») расходов;

«9» - высокая степень серьезности последствий (при использовании изношенных гирь процесс градуировки становится невозможным);

«10» - травматизм персонала является возможным последствием в случае проявления отказа.

Результаты работы членов FМЕА-команды при назначении числовых значений факторов О - вероятности возникновения дефекта, D - вероятности обнаружения дефекта, а также вычисленные значения ПЧР возможных отказов приведены в таблице 2.

На последнем этапе проводимого FМЕА-анализа были разработаны рекомендации о том, что следует сделать для предотвращения тяжелых последствий при наиболее рискованных случаях:

провести дополнительное обучение персонала;

внедрить роликовый конвейер для транспортировки весов;

доработать конструкцию столешницы и тем самым упростить процесс установки весов в горизонтальное положение по уровню;

разработать и внедрить автоматизированную систему контроля и управления (АСКиУ) стенда, которая с помощью частотного датчика весов будет контролировать полноту опускания гири на платформу весов и управлять процессом градуировки весов;

предусмотреть более частое проведение работ по калибровке используемых гирь;

составить график более частого технического обслуживания, ввести контроль выполнения планово-предупредительных работ;

внедрить блок бесперебойного питания стенда, чтобы исключить возможный сбой в подаче электроэнергии.

Таблица 2 - Результаты работы FMEA - команды

.2 Применение FMEA-методологии для качественной оценки рисков инвестиционных проектов малого и среднего предпринимательства

Комплексный подход к проведению FMEA-анализа предлагается адаптировать для проведения качественного анализа рисков инвестиционного проекта. Возможность применения и адаптации методики FMEA обуславливается тем, что способ представления результатов комплексного анализа соответствует целям и способу представления результатов проведения качественного анализа рисков инвестиционного проекта. В ходе проведения FMEA-анализа идентифицируются возможные виды дефектов, производится определение и описание причин и последствий их возникновения, а также предлагаются мероприятия по минимизации или устранению потерь от проявления выделенных дефектов. Согласно предлагаемому алгоритму работ, анализ будет складываться из следующих этапов, представленных на рисунке 5.

Рисунок 5 - Блок-схема проведения качественной оценки рисков инвестиционного проекта

Ознакомление с предложенными проектами. Председатель представляет для ознакомления членам конкурсной комиссии комплекты документов по предложенным проектам.

Проведение количественной оценки рисков бизнес проектов.

Определение видов потенциальных рисков способных оказать влияние на реализацию и конечный результат бизнес-планов, выбранных на предыдущем этапе работы, выделение их последствий и причин.

Для всех описанных видов потенциальных дефектов определяют их последствия на основе опыта и знаний членов конкурсной комиссии. Для каждого последствия дефекта экспертно определяют балл значимости S при помощи таблицы 3 баллов значимости. Балл значимости изменяется от 1 (для наименее значимых рисков) до 10 (для наиболее значимых рисков).

Последствие

Критерии значимости последствия

Очень высокий ранг значимости, когда данный вид потенциального риска ведет к невыполнению бизнес-плана

Весьма высокий ранг значимости, когда данный вид потенциального риска ухудшает экономическую эффективность бизнес проекта и потенциально может являться причиной его срыва

Очень важное

Высокий ранг значимости потенциального риска, который оказывает существенное влияние на несколько экономических показателей эффективности бизнес-плана

Средний ранг значимости, когда эффективность бизнес-плана снижается ввиду ухудшения одного или нескольких из показателей его эффективности, что может затруднить его реализацию

Умеренное

Умеренный ранг значимости, когда эффективность бизнес-плана снижается за счет ухудшения его экономических показателей без снижения вероятности его выполнения

Бизнес-план выполним, но за счет наступления последствий потенциального риска возможно значительно снижение его результативности

Очень слабое

Бизнес-план выполним, но за счет наступления последствий потенциального риска возможно умеренное снижение его результативности

Незначительное

Бизнес-план выполним, но за счет наступления последствий потенциального риска возможно незначительное снижение его результативности

Очень незначительное

Бизнес-план выполним, но за счет наступления последствий потенциального риска возможно колебание некоторых показателей его эффективности

Отсутствует

Нет последствия


5 Для каждого выявленного риска определяют балл воздействия D на ход процесса реализации бизнес-плана при помощи специальной таблицы. Балл воздействия изменяется от 1 (для рисков, не оказывающих влияние на проект) до 10 (для рисков, реализация которых провалит бизнес-план). Рекомендуемая шкала баллов воздействия, представлена в таблице 4.

Воздействие

Последствия воздействия

Абсолютное

Высокая вероятность того, что планируемые результаты не будут достигнуты

Превышение бюджета и/или сроков реализации проекта на 40-50%

Выше среднего

Превышение бюджета и/или сроков реализации проекта на 30-40%

Превышение бюджета и/или сроков реализации проекта на 20-30%

Минимальное

Превышение бюджета и/или сроков реализации проекта на 10-20%

Превышение бюджета и/или сроков реализации проекта на 5-10%

Очень низкое

Существенное использование фонда резервного времени или фонда резервных затрат проекта

Допустимое

Среднее использование фонда резервного времени или фонда резервных затрат проекта

Незначительное

Минимальное использование фонда резервного времени или фонда резервных затрат проекта

Отсутствует

Никакого реального воздействия на проект


Для каждого выделенного риска определяется балл вероятности возникновения О в ходе реализации бизнес-плана при помощи специальной таблицы. Балл возникновения изменяется от 1 (для рисков, возникновение которых маловероятно) до 10 (для рисков, вероятность наступления которых не вызывает сомнения комиссии). Данная шкала базируется на субъективных критериях, которые основываются на различных предположениях. К таким предположениям могут относиться суждения эксперта, его личный опыт. Пример шкалы баллов возникновения представлен в таблице 5.

Таблица 5 -Пример шкалы баллов возникновения О

Вероятность наступления

Критерии возникновения риска

Очень высокая

Возникновение данного риска неизбежно


Очень высокая вероятность проявления риска

Высокая вероятность проявления данного риска


Частое возникновение рисков данного типа

Умеренная

Данный риск имеет равные шансы проявления и непроявления


Умеренное возникновение рисков данного типа


Редкое возникновение рисков данного типа

Вероятность проявления риска сведена к минимуму мероприятиями предусмотренными в бизнес-плане


Наступление риска предусмотрено в бизнес-плане

Наступление риска маловероятно


После получения экспертных оценок S, D и О определяют приоритетное число риска проекта:

ПЧР = S D О, (1)

где S - значимости потенциального отказа;

D - вероятности обнаружения дефекта;

О - вероятности возникновения дефекта.

Складывая, полученные в результате анализа данного проекта ПЧР, получаем приоритетное число риска проекта (ПЧРпр). Заранее должно быть определено и установлено граничное значение приоритетного числа риска (ПЧРгр). В случае если полученное расчетным путем ПЧРпр будет превышать ПЧРгр то данные проект не допускается для дальнейшего оценивания по конкурсу.

Полученные по всем проектам ПЧРпр, кроме превышающих ПЧРгр, в протоколе проведения качественного анализа рисков располагаются в порядке возрастания значения ПЧРпр. Таким образом, проектам, с наименьшим ПЧРпр, предоставившим полный пакет документов, финансовые показатели которого соответствуют необходимым требованиям.

В качестве примера применения данной методики, представленный в таблице 6, рассмотрен процесс оценки трех предприятий, занятых в принципиально разных направлениях ведениях бизнеса: организация производства пластиковых окон из ПВХ, организация рыболовного хозяйства и открытие туристического агентства.

Таблица 6 - Пример проведения оценки бизнес-планов по методологии FMEA

Вид бизнеса

Вид риска

Описание риска

Последствие наступления риска

Производство окон

Технико-технологический

Сбои в технологическом процессе производства

Увеличение срок выполнения работ





Срыв контрактов на поставку изделий



Экономический

Снижение объемов финансирования проекта

Срыв сроков реализации бизнес проекта




Прекращение договоров с поставщиками

Срыв сроков производства продукции




Риск увеличения конкуренции в отрасли

Неполучение планируемых объемов прибыли



Маркетинговый

Риск высокой динамики внешней среды

Неверная оценка позиционирования компании на рынке




Риск неполучения планируемых объемов прибыли

Неполучение определенных объемов прибыли от реализации проекта




Риск несбалансированности структуры капитала

Привлечение лишних объемов финансирования в проект



Социальный

Низкая квалификация рабочего персонала

Увеличение затрат на комплектования кадров





Снижение качества предоставляемых услуг





Повышения вероятности наступления технико-технологических рисков



Выращивание рыбы

Технико-технологический

Нарушение требований технологического процесса по выращиванию рыбы

Замедление темпов развития молодняка





Биологические изменения в структуре водоема





Смерть поголовья



Экономические

Прекращение договоров на поставку продукции

Падение объемов реализации продукции




Увеличение конкуренции в отрасли

Снижение объемов получаемой прибыли от реализации




Превышение бюджета проекта

Удорожание составляющих



Маркетинговые

Риск неполучения прибыли

Снижение объема реализации или цены


Турагентство

Экономические

Изменение налогов, пошлин, стоимости

Уменьшение количества заказов



Маркетинговые

Ошибки в позиционировании услуги на рынке

Снижение объемов получаемой прибыли




Неверная оценка конкурентоспособности рынка










Привлечение дополнительного финансирования



Правовые

Введение запретов на реализацию путевок в ряд стран

Уменьшение объемов получаемой прибыли



Непредвиденные обстоятельства

Стихийные бедствия, теракты, военные действия.

Снижение дохода


Проектом с минимальным уровнем риска является организация рыболовного хозяйства. В процессе реализации данного проекта следует уделять особое внимание технико-технологическим рискам, наступление которых при самом неблагоприятном сценарии может послужить причиной провала данного бизнес-плана.

Как видно из приведенного примера качественного анализа рисков инвестиционного проекта на основе предлагаемой авторами модернизированной FMEA-методолгии данный подход позволяет выделить, описать и классифицировать предлагаемые бизнес идеи по степени рискованности. Кроме того, данный подход позволяет членам экспертной группы сделать рекомендации для грантополучателей на какие риски при реализации своих бизнес-проектов им следует обратить большее внимание для того чтобы избежать их наступление в будущем и успешно реализовать свой проект.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе были рассмотрены основные понятия, виды, цели и этапы проведения FMEA, условия эффективного применения метода FMEA, использование данной методологии на примерах.

В первой главе были представлены теоретические основы. Изучены основные понятия и принципы FMEA , цели, задачи и виды анализа, этапы проведения анализа FMEA.

Во второй главе были рассмотрены примеры применения FMEA-анализа. Применения FМЕА - методологии для улучшения процесса градуировки электронных весов. Применение FMEA-методологии для качественной оценки рисков инвестиционных проектов малого и среднего предпринимательства- анализ в настоящее время является одной из стандартных технологий анализа качества изделий и процессов, поэтому в процессе его развития выработаны типовые формы представления результатов анализа и типовые правила его проведения.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Кане М.М., Иванов Б.В., Корешков В.Н., Схиртладзе А.Г. Системы, методы и инструменты менеджмента качества [Текст]: Учебник для вузов. - СПб: Питер, 2011. - 560с.

Управление качеством продукции. Инструменты и методы менеджмента качества [Текст]: учебное пособие. - М. РИА «Стандарты и качество», 2012. - 248 с.

Ефимов В.В. Средства и методы управления качеством [Текст]: учебное пособие. - М.: Кнорус, 2011. - 232 с.

Голоктеев К., Матвеев И. Управление производством: инструменты, которые работают [Текст]: - СПб.: Питер, 2012 - 251с.

Брагин В.В. Оценка риска и последствий отказов комплексной системы, конструкций, процессов [Текст]: учебное пособие. - М.: Кнорус, 2012 - 241с.

Перед проведением FMEA команда экспертов осуществляет сбор и изучение исходных данных. Исходные данные для анализа FMEA процесса должны содержать информацию о процессе и продукции, требованиях, предъявляемых к системе в целом и отдельным ее составляющим, факторах окружающей среды, влияющих на результаты. Материалы и данные для дальнейшего анализа могут включать чертежи, технологические и другие документы.

Изучение технологических процессов должно включать не только изучение документации, но и анализ технологических процессов на рабочих местах.

Технологические процессы (операции, переходы) для последующего проведения анализа видов, последствий и причин потенциальных несоответствий выбирают по определенным критериям. При выборе технологических процессов (операций, переходов) необходимо учитывать не только требования к изделию, но и особенности технологического процесса.

При выборе технологических процессов для проведения FMEA можно использовать следующие критерии:

Технологический процесс является новым (более 50% новых операций);

В ходе техпроцесса происходит формирование параметров, влияющих на безопасность продукции;

В техпроцессе применяется новое или модернизированное оборудование/оснастка/инструмент;

Имело место изменение технологии, в т.ч. изменение методов контроля в техпроцессе;

Имело место изменение графиков ремонта и обслуживания оборудования, применяемого в техпроцессе, и поверки, калибровки, аттестации и ремонта средств измерения, используемых в техпроцессе.

Любой дефект рассматриваемого изделия (или узла) может быть достаточно полно охарактеризован всего тремя показателями (критериями):

значимостью, измеряемой с точки зрения тяжести последствий данного

отказа (S);

относительной частотой (вероятностью) появления(O);

относительной частотой (вероятностью) обнаружения данного дефекта или его причины(D).

Параметр значимости (тяжести последствий для потребителя) S - это экспертная оценка, проставляемая по 10-балльной шкале; наивысший балл проставляется для случаев, когда последствия дефекта влекут юридическую ответственность. Пример критериев оценки для параметра S приведен в таблице 1 на основе FMEA - конструкции.

Таблица 1 - Критерий оценки значимости дефекта - параметр S

Критерии оценки (влияние на потребителя)

Оценочные баллы

Невероятно, чтобы дефект мог бы иметь какое-либо ощутимое влияние на работу системы. Потребитель, наверное, не заметит дефект

Дефект незначителен и потребителя почти не будет беспокоить

Дефект средней тяжести, вызывает недовольство у потребителя

Тяжелый дефект, вызывает рассерженность потребителя

Дефект чрезвычайной тяжести, или когда речь идет о безопасности и (или) нарушениях при соблюдении законодательных предписаний

Параметр частоты возникновения дефекта O - это экспертная оценка, проставляемая по 10-балльной шкале; наивысший балл проставляется, когда оценка частоты возникновения составляет? и выше. Пример критериев оценки для параметра O приведен в таблице 2 на основе FMEA - конструкции.

D параметр обнаружения дефекта так же является 10-балльной экспертной оценкой; наивысший балл проставляется для “скрытых” дефектов, которые не могут быть выявлены до наступления последствий.

Пример критериев оценки для параметра D приведен в таблице 3 на основе FMEA - конструкции.

Таблица 2 - Критерии оценки вероятности возникновения дефекта - параметр O

Критерии оценки

Оценочные баллы

Возможная вероятность дефекта

Вероятность очень мала. Невероятно, что дефект возникнет

Менее 1/20000

Вероятность мала. В общем, конструкция соответствует прежним проектам, по которым было выявлено относительно малое число дефектов

Вероятность невелика. В общем, конструкция соответствует прежним проектам, по которым случайно были выявлены дефекты, но не в большом количестве

Вероятность высока. В общем, конструкция соответствует проектам, которые в прошлом всегда создавали трудности

Вероятность очень высока. Почти точно, что дефекты будут возникать в большом объеме

Таблица 3 - Критерии оценки вероятности обнаружения дефекта - параметр D

Для каждого дефекта из составленного списка делается “шаг вправо” и “шаг влево”. Шаг вправо - это полследствия данного отказа (оценивается по соответствующей шкале), их может быть несколько, но достаточно взять только самое “тяжелое”, то есть самое весомое по баллу значимости последствие. Шаг влево - это причины, приводящие (или потенциально могущие привести) к данному дефекту. Все причины должны быть рассмотрены отдельно и для каждой должна быть выставлена оценка частоты появления по соответствующей шкале (таблице) для экспертных оценок. При рассмотрении технологии изготовления изделия, то выставляется экспертная оценка по критерию обнаружения данного дефекта или его причины по всей технологической цепочке.

После этого для каждого дефекта выставляется обобщенная оценка в виде произведения трех отдельных параметров по соответствующим критериям. Обобщенную оценку принято называть приоритетным числом риска - ПЧР.

Приоритетное число риска - обобщенная количественная характеристика объекта анализа. ПЧР определяется после получения экспертных оценок составляющих - рангов значимости, возникновения и обнаружения, путем их перемножения. Объекты анализа упорядочиваются по убыванию значений ПЧР.

Для каждой области применения должно быть установлено граничное значение ПЧР - ПЧРгр. В случае если фактическое значение ПЧР превосходит ПЧРгр, по результатам анализа должны разрабатываться и внедряться корректирующие/ предупреждающие действия для снижения или устранения риска последствий. Если фактическое значение не превосходит ПЧРгр, то считается, что объект анализа не является источником существенного риска и корректирующие/ предупреждающие действия не требуются

Результаты анализа заносятся в таблицу 4.

Таблица 4 - Форма протокола FMEA - анализа

Все дефекты, для которых значение ПЧР превысило критическую границу, подлежат дальнейшему рассмотрению. В начале работы по FMEA - анализу, рекомендуемый уровень ПЧРгр может составлять 100-120 баллов.

Для дефектов с ПЧР>ПЧРгр ведется работа по улучшению предлагаемой конструкции и (или) технологии.

исключить причину возникновения дефекта. При помощи изменения конструкции или процесса уменьшить возможность возникновения дефекта (уменьшается параметр O);

воспрепятствовать возникновению дефекта. При помощи статистического регулирования помешать возникновению дефекта (уменьшается параметр O);

снизить влияние дефекта. Снизить влияние проявления дефекта на потребителя или последующий процесс с учетом изменения сроков и затрат (уменьшается параметр S);

облегчить и повысить достоверность выявления дефекта. Облегчить выявление дефекта и последующий ремонт (уменьшается параметр D).

По степени влияния на повышение качества процесса или изделия корректировочные мероприятия располагаются следующим образом:

изменение структуры объекта (конструкции, схемы и т. д.);

изменение процесса функционирования объекта (последовательности операций и переходов, их содержания и др.);

улучшение системы качества.

Разработанные мероприятия заносятся в последнюю графу (таблица 12) таблицы FMEA - анализа. Затем пересчитывается потенциальный риск ПЧР после проведения корректировочных мероприятий. Если не удалось его снизить до приемлемых пределов (малого риска ПЧР<40 или среднего риска ПЧР<100), разрабатываются дополнительные корректировочные мероприятия и повторяются предыдущие шаги. На рисунке 3 приведена схема цикла FMEA - конструкции.

По результатам анализа для разработанных корректировочных мероприятий составляется план их внедрения. Определяется:

в какой временной последовательности следует внедрять эти мероприятия и сколько времени потребует проведение каждого мероприятия, через сколько времени после начала его проведения проявится запланированный эффект;

кто будет отвечать за проведение каждого из этих мероприятий, и кто будет конкретным его исполнителем;

где (в каком структурном подразделении предприятия) они должны быть проведены;

из какого источника будет производиться финансирование проведения мероприятия (статья бюджета предприятия, другие источники).