การวิเคราะห์ประเภทและผลของความล้มเหลว การวิเคราะห์ข้อมูลเกี่ยวกับความล้มเหลวของอุปกรณ์ภาคสนามใน FMEDA

ด้วยกฎการแจกแจงแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลของเวลาการกู้คืนและเวลาระหว่างความล้มเหลว เครื่องมือทางคณิตศาสตร์ของกระบวนการสุ่มของ Markov ถูกนำมาใช้ในการคำนวณตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือของระบบที่มีการกู้คืน ในกรณีนี้ การทำงานของระบบจะอธิบายโดยกระบวนการเปลี่ยนสถานะ ระบบจะแสดงเป็นกราฟที่เรียกว่ากราฟการเปลี่ยนสถานะเป็นสถานะ

กระบวนการสุ่มในระบบทางกายภาพใด ๆ NS ถูกเรียก Markov, หากมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้ : ชั่วขณะหนึ่ง NS 0 ความน่าจะเป็นของสถานะระบบในอนาคต (เสื้อ> t 0 ) ขึ้นอยู่กับสภาพในปัจจุบันเท่านั้น

(t = t 0 ) และไม่ขึ้นอยู่กับว่าระบบมาถึงสถานะนี้เมื่อใดและอย่างไร (มิฉะนั้น ด้วยปัจจุบันที่แน่นอน อนาคตไม่ได้ขึ้นอยู่กับกระบวนการก่อนประวัติศาสตร์ - อดีต)

NS< t 0

เสื้อ> t 0

สำหรับกระบวนการมาร์คอฟ "อนาคต" ขึ้นอยู่กับ "อดีต" ผ่าน "ปัจจุบัน" เท่านั้น กล่าวคือ กระบวนการในอนาคตขึ้นอยู่กับเหตุการณ์ในอดีตที่มีอิทธิพลต่อสถานะของกระบวนการในขณะนั้นเท่านั้น

กระบวนการมาร์คอฟในฐานะกระบวนการที่ไม่มีผลที่ตามมา ไม่ได้หมายถึงความเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์จากอดีต เพราะมันแสดงออกมาในปัจจุบัน

เมื่อใช้วิธี โดยทั่วไปสำหรับระบบ NS , คุณต้องมี แบบจำลองทางคณิตศาสตร์เป็นชุดของสถานะระบบ NS 1 , NS 2 , ..., NS NS ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ในกรณีที่เกิดความล้มเหลวและการบูรณะองค์ประกอบ

เมื่อรวบรวมแบบจำลอง สมมติฐานต่อไปนี้ถูกนำมาใช้:

องค์ประกอบที่ล้มเหลวของระบบ (หรือตัววัตถุเอง) จะถูกกู้คืนทันที (การเริ่มต้นของการกู้คืนเกิดขึ้นพร้อมกับช่วงเวลาของความล้มเหลว)

ไม่มีการจำกัดจำนวนการบูรณะ

หากกระแสของเหตุการณ์ทั้งหมดที่ถ่ายโอนระบบ (วัตถุ) จากรัฐหนึ่งไปยังอีกรัฐหนึ่งเป็นปัวซอง (ง่ายที่สุด) กระบวนการสุ่มของการเปลี่ยนจะเป็นกระบวนการ Markov ที่มีเวลาต่อเนื่องและสถานะไม่ต่อเนื่อง NS 1 , NS 2 , ..., NS NS .

กฎพื้นฐานสำหรับการวาดแบบจำลอง:

1. แบบจำลองทางคณิตศาสตร์แสดงเป็นกราฟสถานะ ซึ่ง

ก) วงกลม (จุดยอดของกราฟNS 1 , NS 2 , ..., NS NS ) - สถานะระบบที่เป็นไปได้ NS , ที่เกิดจากความล้มเหลวขององค์ประกอบ

b) ลูกศร- ทิศทางที่เป็นไปได้ของการเปลี่ยนจากสถานะเดียว NS ผม ไปอีก NS NS .

ลูกศรด้านบน/ด้านล่างแสดงถึงความเข้มของการเปลี่ยนภาพ

ตัวอย่างกราฟ:

S0 - สภาพการทำงาน;

S1 - สถานะของความล้มเหลว

"ลูป" หมายถึงความล่าช้าในสถานะใดสถานะหนึ่ง S0 และ S1 ที่เกี่ยวข้อง:

สภาพดีอย่างต่อเนื่อง;

สถานะความล้มเหลวยังคงดำเนินต่อไป

กราฟสถานะสะท้อนถึงสถานะที่เป็นไปได้ของระบบอย่าง จำกัด (ไม่ต่อเนื่อง) NS 1 , NS 2 , ..., NS NS . จุดยอดแต่ละจุดของกราฟสอดคล้องกับสถานะใดสถานะหนึ่ง

2. เพื่ออธิบายกระบวนการสุ่มของการเปลี่ยนสถานะ (ความล้มเหลว / การกู้คืน) ใช้ความน่าจะเป็นของรัฐ

P1 (t), P2 (t), ... , P ผม (ท), ..., น. (ท) ,

ที่ไหน NS ผม (NS) - ความน่าจะเป็นที่จะพบระบบในขณะนั้น NSวี ผม- สภาพม.

แน่นอน สำหรับใครก็ได้ NS

(เงื่อนไขการทำให้เป็นมาตรฐานเนื่องจากสถานะอื่นที่ไม่ใช่ NS 1 , NS 2 , ..., NS NS เลขที่).

3. จากกราฟสถานะ ระบบของสมการเชิงอนุพันธ์สามัญของลำดับที่หนึ่ง (สมการ Kolmogorov-Chapman) ถูกรวบรวม

พิจารณาองค์ประกอบการติดตั้งหรือการติดตั้งที่ไม่ซ้ำซ้อน ซึ่งสามารถอยู่ในสองสถานะ: NS 0 -fail-safe (มีประสิทธิภาพ),NS 1 - สถานะของความล้มเหลว (การกู้คืน)

ให้เรากำหนดความน่าจะเป็นที่สอดคล้องกันของสถานะขององค์ประกอบ NS 0 (NS): NS 1 (NS) ในเวลาใดก็ได้ NSภายใต้เงื่อนไขเริ่มต้นที่แตกต่างกัน เราจะแก้ปัญหานี้ภายใต้เงื่อนไขดังที่ได้กล่าวไปแล้วว่าการไหลของความล้มเหลวนั้นง่ายที่สุดด้วย λ = คอนสตและการฟื้นตัว μ = คอนสต, กฎการกระจายของเวลาระหว่างความล้มเหลวและเวลาการกู้คืนเป็นเลขชี้กำลัง

ผลรวมของความน่าจะเป็น NS 0 (NS) + NS 1 (NS) = 1 - ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ที่เชื่อถือได้ เราแก้ไขช่วงเวลา t และหาความน่าจะเป็น NS (NS + ∆ NS) ว่าในขณะนั้น NS + ∆ NSรายการอยู่ในการทำงาน เหตุการณ์นี้เป็นไปได้เมื่อตรงตามเงื่อนไขสองประการ

ณ เวลา t องค์ประกอบอยู่ในสถานะ NS 0 และเมื่อเวลาผ่านไป NSไม่มีความล้มเหลวเกิดขึ้น ความน่าจะเป็นของการทำงานขององค์ประกอบถูกกำหนดโดยกฎของการคูณความน่าจะเป็นของเหตุการณ์อิสระ ความน่าจะเป็นที่ในขณะนี้ NSรายการเป็นและเงื่อนไข NS 0 , เท่ากับ NS 0 (NS). ความน่าจะเป็นที่เมื่อเวลาผ่านไป NSเขาไม่ได้ปฏิเสธเท่ากับ อี -λ∆ NS . ด้วยความแม่นยำถึงค่าของลำดับที่เล็กกว่า เราสามารถเขียน

ดังนั้น ความน่าจะเป็นของสมมติฐานนี้จึงเท่ากับผลคูณ NS 0 (NS) (1- λ ∆ NS).

2. ชั่วขณะหนึ่ง NSรายการอยู่ในสถานะ NS 1 (อยู่ในภาวะฟื้นตัว) ในระหว่าง ∆ NSการกู้คืนสิ้นสุดลงและรายการเข้าสู่สถานะ NS 0 ... ความน่าจะเป็นนี้ยังกำหนดโดยกฎของการคูณความน่าจะเป็นของเหตุการณ์อิสระ ความน่าจะเป็นที่ในช่วงเวลาหนึ่ง NSรายการอยู่ในสถานะ NS 1 , เท่ากับ NS 1 (NS). ความน่าจะเป็นที่การกู้คืนสิ้นสุดลง เรากำหนดผ่านความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ตรงกันข้าม นั่นคือ

1 - อี -μ∆ NS = μ· ∆ NS

ดังนั้น ความน่าจะเป็นของสมมติฐานที่สองคือ NS 1 (NS) ·μ· ∆ NS/

ความน่าจะเป็นของสถานะการทำงานของระบบ ณ เวลานั้น (NS + ∆ NS) ถูกกำหนดโดยความน่าจะเป็นของผลรวมของเหตุการณ์ที่เข้ากันไม่ได้โดยอิสระเมื่อทั้งสองสมมติฐานเป็นจริง:

NS 0 (NS+∆ NS)= NS 0 (NS) (1- λ ∆ NS)+ NS 1 (NS) ·μ ∆ NS

หารนิพจน์ผลลัพธ์ด้วย ∆ NSและรับขีดจำกัดที่ ∆ NS → 0 , เราได้รับสมการสำหรับสถานะแรก

dP 0 (NS)/ dt=- ลป 0 (NS)+ μP 1 (NS)

ดำเนินการให้เหตุผลที่คล้ายกันสำหรับสถานะที่สองขององค์ประกอบ - สถานะของความล้มเหลว (การกู้คืน) เราสามารถรับสมการที่สองของสถานะได้

dP 1 (NS)/ dt=- μP 1 (NS)+λ NS 0 (NS)

ดังนั้นเพื่ออธิบายความน่าจะเป็นของสถานะองค์ประกอบจึงได้ระบบของสมการเชิงอนุพันธ์สองสมการซึ่งกราฟสถานะแสดงในรูปที่ 2

NS NS 0 (NS)/ dt = - λ NS 0 (NS)+ μP 1 (NS)

dP 1 (NS)/ dt = λ NS 0 (NS) - μP 1 (NS)

หากมีกราฟกำกับของรัฐ ระบบของสมการเชิงอนุพันธ์สำหรับความน่าจะเป็นของรัฐ NS ถึง (k = 0, 1, 2, ...)คุณสามารถเขียนได้ทันทีโดยใช้กฎต่อไปนี้: ทางด้านซ้ายของแต่ละสมการจะมีอนุพันธ์dP ถึง (NS)/ dtและทางด้านขวา - ส่วนประกอบจำนวนมากเท่าที่มีซี่โครงที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับสถานะนี้ หากขอบสิ้นสุดในสถานะนี้ ส่วนประกอบนั้นจะมีเครื่องหมายบวก หากเริ่มจากสถานะนี้ ส่วนประกอบนั้นจะมีเครื่องหมายลบ แต่ละองค์ประกอบมีค่าเท่ากับผลคูณของความเข้มของการไหลของเหตุการณ์ที่ถ่ายโอนองค์ประกอบหรือระบบไปตามขอบที่กำหนดไปยังสถานะอื่น โดยความน่าจะเป็นของสถานะที่ขอบเริ่มต้น

ระบบสมการเชิงอนุพันธ์สามารถใช้กำหนด FBG ของระบบไฟฟ้า ฟังก์ชันและปัจจัยความพร้อมใช้งาน ความน่าจะเป็นของการซ่อมแซม (การฟื้นฟู) ขององค์ประกอบต่างๆ ของระบบ เวลาพักเฉลี่ยของระบบในสถานะใดๆ อัตราความล้มเหลวของระบบโดยคำนึงถึงเงื่อนไขเริ่มต้น (สถานะขององค์ประกอบ)

ด้วยเงื่อนไขเบื้องต้น NS 0 (0) = 1; NS 1 (0) = 0 และ (P 0 + พี่ 1 =1), คำตอบของระบบสมการที่อธิบายสถานะขององค์ประกอบหนึ่งมีรูปแบบ

NS 0 (NS) = μ / (λ+ μ )+ λ/(λ+ μ )* อี^ -(λ+ μ ) NS

ความน่าจะเป็นของเงื่อนไขความล้มเหลว NS 1 (NS)=1- NS 0 (NS)= λ/(λ+ μ )- λ/ (λ+ μ )* อี^ -(λ+ μ ) NS

หากในช่วงเวลาเริ่มต้นองค์ประกอบอยู่ในสถานะล้มเหลว (กู้คืน) เช่น NS 0 (0) = 0, ป 1 (0)=1 , แล้ว

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

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

โดยปกติในการคำนวณตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือเป็นระยะเวลานานเพียงพอ (NS ≥ (7-8) NS วี ) โดยปราศจากข้อผิดพลาดมาก ความน่าจะเป็นของรัฐสามารถกำหนดได้โดยความน่าจะเป็นเฉลี่ยของสภาวะคงตัว -

NS 0 (∞) = K NS = ป 0 และ

NS 1 (∞) = ถึง NS = ป 1 .

เพื่อความมั่นคง (NS→∞) NS ผม (t) = P ผม = คอนสต ระบบของสมการพีชคณิตที่มีศูนย์ด้านซ้ายเป็นศูนย์ถูกรวบรวมเพราะในกรณีนี้ dP ผม (t) / dt = 0. จากนั้นระบบสมการพีชคณิตจะมีรูปแบบดังนี้

เพราะ กิโลกรัมมีความเป็นไปได้ที่ระบบจะใช้งานได้ในขณะนี้ NS ที่ เสื้อ จากนั้นจะพิจารณาจากระบบสมการที่ได้รับ NS 0 = Kgนั่นคือ ความน่าจะเป็นของการทำงานขององค์ประกอบเท่ากับปัจจัยความพร้อมใช้งานคงที่ และความน่าจะเป็นของความล้มเหลวจะเท่ากับค่าสัมประสิทธิ์การหยุดทำงานแบบบังคับ:

ลิมNS 0 (NS) = Kg =μ /(λ+ μ ) = NS/(NS+ NS วี )

ลิมNS 1 (NS) = Кп = λ / (λ +μ ) = NS วี /(NS+ NS วี )

กล่าวคือ ผลลัพธ์จะเหมือนกับในการวิเคราะห์สถานะการจำกัดโดยใช้สมการเชิงอนุพันธ์

วิธีการของสมการเชิงอนุพันธ์สามารถใช้ในการคำนวณตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือและวัตถุที่ไม่สามารถกู้คืนได้ (ระบบ)

ในกรณีนี้ สถานะที่ใช้งานไม่ได้ของระบบจะ "ดูดซับ" และความเข้ม μ ไม่รวมการออกจากรัฐเหล่านี้

สำหรับวัตถุที่ไม่สามารถกู้คืนได้ กราฟสถานะคือ:

ระบบสมการเชิงอนุพันธ์:

ด้วยเงื่อนไขเบื้องต้น: NS 0 (0) = 1; NS 1 (0) = 0 โดยใช้การแปลงลาปลาซของความน่าจะเป็นที่จะอยู่ในสถานะการทำงาน กล่าวคือ FBG กับเวลาดำเนินการ NS จะ .

วิธีการ FMEA ตัวอย่าง

FMEA (การวิเคราะห์โหมดความล้มเหลวและผลกระทบ) คือการวิเคราะห์รูปแบบและผลที่ตามมาของความล้มเหลว การพัฒนาและเผยแพร่ครั้งแรกโดยกลุ่มอุตสาหกรรมการทหารของสหรัฐฯ (ในรูปแบบของ MIL-STD-1629) โหมดความล้มเหลวและการวิเคราะห์ผลกระทบได้รับความนิยมอย่างมากในปัจจุบัน เนื่องจากบางอุตสาหกรรมได้พัฒนาและเผยแพร่มาตรฐาน FMEA โดยเฉพาะ

ตัวอย่างบางส่วนของมาตรฐานดังกล่าว:

• MIL-STD-1629. พัฒนาในสหรัฐอเมริกาและเป็นบรรพบุรุษของมาตรฐาน FMEA ที่ทันสมัยทั้งหมด
• SAE-ARP-5580 เป็นการแก้ไข MIL-STD-1629 พร้อมคลังองค์ประกอบบางอย่างสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ ใช้ในหลายอุตสาหกรรม
• SAE J1739 เป็นมาตรฐาน FMEA สำหรับโหมดความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นและการวิเคราะห์ผลกระทบในการออกแบบ (DFMEA) และโหมดความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นและการวิเคราะห์ผลกระทบในการผลิตและการประกอบ กระบวนการ PFMEA) มาตรฐานนี้ช่วยในการระบุและลดความเสี่ยงโดยการให้ข้อกำหนด ข้อกำหนด แผนภูมิการจัดอันดับและเวิร์กชีตที่เหมาะสม ตามมาตรฐาน เอกสารนี้มีข้อกำหนดและคำแนะนำเพื่อแนะนำผู้ใช้ตลอดการใช้งาน FMEA
• AIAG FMEA-3 เป็นมาตรฐานเฉพาะที่ใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์
• มาตรฐาน FMEA ภายในของผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่
• กระบวนการที่พัฒนาขึ้นในอดีตในหลายบริษัทและอุตสาหกรรม มีความคล้ายคลึงกับการวิเคราะห์ประเภทและผลที่ตามมาของความล้มเหลว บางทีวันนี้อาจเป็น "มาตรฐาน" ของ FMEA ที่ครอบคลุมมากที่สุด

มาตรฐานทั้งหมดสำหรับการวิเคราะห์รูปแบบความล้มเหลวและผลที่ตามมา (เผยแพร่หรือพัฒนาตามประวัติศาสตร์) โดยทั่วไปมีความคล้ายคลึงกันมาก คำอธิบายทั่วไปด้านล่างให้ภาพรวมของ FMEA เป็นวิธีการ มีเจตนาไม่ลึกซึ้งมากและครอบคลุมแนวทาง FMEA ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันส่วนใหญ่

ก่อนอื่นต้องกำหนดขอบเขตของระบบวิเคราะห์ให้ชัดเจน ระบบอาจเป็นอุปกรณ์ทางเทคนิค กระบวนการ หรือสิ่งอื่นใดภายใต้การวิเคราะห์ FME

นอกจากนี้ยังมีการระบุประเภทของความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นผลที่ตามมาและสาเหตุที่เป็นไปได้ของการเกิดขึ้น ขึ้นอยู่กับขนาด ลักษณะและความซับซ้อนของระบบ การกำหนดประเภทของความล้มเหลวที่เป็นไปได้สามารถทำได้สำหรับทั้งระบบโดยรวมหรือสำหรับระบบย่อยแต่ละระบบแยกกัน ในกรณีหลัง ผลที่ตามมาของความล้มเหลวในระดับระบบย่อยจะปรากฏเป็นโหมดความล้มเหลวในระดับที่สูงกว่า การระบุประเภทและผลที่ตามมาของความล้มเหลวควรทำโดยใช้วิธีจากล่างขึ้นบน จนถึงระดับบนสุดของระบบ ในการจำแนกลักษณะประเภทและผลที่ตามมาของความล้มเหลวซึ่งกำหนดไว้ที่ระดับบนสุดของระบบ จะใช้พารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความรุนแรง ระดับวิกฤตของความล้มเหลว ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ ฯลฯ พารามิเตอร์เหล่านี้สามารถคำนวณ "จากล่างขึ้นบน" จากระดับล่างของระบบ หรือตั้งค่าไว้อย่างชัดเจนที่ระดับบน พารามิเตอร์เหล่านี้สามารถเป็นได้ทั้งเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพ ด้วยเหตุนี้ สำหรับแต่ละองค์ประกอบของระบบระดับบนสุด จึงคำนวณการวัดเฉพาะของตัวเอง โดยคำนวณจากพารามิเตอร์เหล่านี้ตามอัลกอริธึมที่เหมาะสม ในกรณีส่วนใหญ่ มาตรการนี้เรียกว่า "อัตราส่วนความเสี่ยง" "ระดับความรุนแรง" "ระดับความเสี่ยง" หรือสิ่งที่คล้ายกัน วิธีการใช้การวัดดังกล่าวและวิธีการคำนวณนั้นสามารถกำหนดได้เฉพาะในแต่ละกรณี และเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีสำหรับแนวทางสมัยใหม่ที่หลากหลายสำหรับโหมดความล้มเหลวและการวิเคราะห์ผลกระทบ (FMEA)

ตัวอย่างการใช้งาน FMEA ในเขตอุตสาหกรรมการทหาร

วัตถุประสงค์ของพารามิเตอร์ "ความรุนแรง" คือเพื่อแสดงให้เห็นว่าข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของระบบเป็นไปตามข้อกำหนดอย่างสมบูรณ์ (ในกรณีที่ง่ายที่สุด นี่หมายความว่าตัวบ่งชี้วิกฤตทั้งหมดต่ำกว่าระดับที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

FMECA ย่อมาจาก Failure Mode, Effects and Criticality Analysis

ตัวชี้วัดหลักที่ใช้ในการคำนวณค่าวิกฤตคือ:

• อัตราความล้มเหลว (กำหนดโดยการคำนวณเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว - MTBF)
• ความน่าจะเป็นของความล้มเหลว (เป็นเปอร์เซ็นต์ของตัวบ่งชี้อัตราความล้มเหลว)
• เวลาทำงาน

ดังนั้นจึงเห็นได้ชัดว่าพารามิเตอร์วิกฤตมีค่าที่แน่นอนอย่างแท้จริงสำหรับแต่ละระบบ (หรือส่วนประกอบ)

มีแค็ตตาล็อก (ไลบรารี) ที่มีอยู่มากมายซึ่งมีความเป็นไปได้ของความล้มเหลวประเภทต่างๆ สำหรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ:

• FMD 97
• MIL-HDBK-338B
• NPRD3

ตัวอธิบายไลบรารีสำหรับองค์ประกอบเฉพาะ โดยทั่วไป มีลักษณะดังนี้:

เนื่องจากการคำนวณค่าพารามิเตอร์วิกฤตของความล้มเหลวจำเป็นต้องทราบค่าของตัวบ่งชี้อัตราความล้มเหลวในคอมเพล็กซ์ทหาร - อุตสาหกรรมก่อนที่จะใช้วิธีการ FME [C] วิธีการคำนวณวิธี MTBF ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้ ถูกใช้โดย FME [C] A. สำหรับองค์ประกอบของระบบ ระดับวิกฤตของความล้มเหลวซึ่งเกินค่าความคลาดเคลื่อนที่กำหนดโดยข้อกำหนดด้านความปลอดภัย จะต้องดำเนินการ Fault Tree Analysis (FTA) ที่เหมาะสมด้วย ในกรณีส่วนใหญ่ Failure Modes, Effects and Severity Analysis (FMEA) สำหรับความต้องการของคอมเพล็กซ์อุตสาหกรรมทางทหารจะดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญเพียงคนเดียว (ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญในการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์หรือผู้เชี่ยวชาญในการควบคุมคุณภาพ) หรือผู้เชียวชาญเพียงเล็กน้อย กลุ่มผู้เชี่ยวชาญดังกล่าว

FMEA ในอุตสาหกรรมยานยนต์

สำหรับแต่ละหมายเลขลำดับความสำคัญความเสี่ยง (RPN) ของความล้มเหลวที่เกินระดับที่กำหนดไว้ (มักจะ 60 หรือ 125) การดำเนินการแก้ไขจะถูกระบุและดำเนินการ ตามกฎแล้วผู้รับผิดชอบในการดำเนินการตามมาตรการดังกล่าวระยะเวลาของการดำเนินการและวิธีการสาธิตประสิทธิภาพของการดำเนินการแก้ไขที่ตามมาจะถูกกำหนด หลังจากดำเนินมาตรการแก้ไขแล้ว ค่าของปัจจัยเสี่ยงที่เสี่ยงต่อความล้มเหลวจะได้รับการประเมินใหม่และเปรียบเทียบกับค่าสูงสุดที่กำหนดไว้

ตัวชี้วัดหลักที่ใช้ในการคำนวณค่า Risk Priority Ratio ได้แก่

• โอกาสที่จะล้มเหลว
• วิกฤต
• ความน่าจะเป็นของการตรวจจับความล้มเหลว

ในกรณีส่วนใหญ่ Risk Priority Ratio ได้มาจากพื้นฐานของค่าของตัวบ่งชี้สามตัวข้างต้น (ค่าที่ไม่มีมิติซึ่งอยู่ในช่วงตั้งแต่ 1 ถึง 10) เช่น เป็นค่าที่คำนวณได้ซึ่งแตกต่างกันภายในขอบเขตเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่มีค่าที่แท้จริง (ย้อนหลัง) ที่แน่นอนของอัตราความล้มเหลวสำหรับระบบเฉพาะ ขอบเขตของการค้นหา Risk Priority Factor สามารถขยายได้หลายครั้ง ตัวอย่างเช่น

ในกรณีส่วนใหญ่ การวิเคราะห์ตามระเบียบวิธี FMEA ในอุตสาหกรรมยานยนต์จะดำเนินการโดยคณะทำงานภายในของตัวแทนจากแผนกต่างๆ (R&D, การผลิต, การบริการ, การควบคุมคุณภาพ)

คุณสมบัติของวิธีการวิเคราะห์ FMEA, FMECA และ FMEDA

วิธีการวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือ FMEA (โหมดความล้มเหลวและการวิเคราะห์ผลที่ตามมา), FMECA (โหมดความล้มเหลว ผลที่ตามมา และการวิเคราะห์ความรุนแรง) และ FMEDA (โหมดความล้มเหลว ผลที่ตามมา และการวิเคราะห์การวินิจฉัย) แม้ว่าจะมีสิ่งที่เหมือนกันมาก แต่ก็มีความแตกต่างที่น่าสังเกตหลายประการ

ในขณะที่ FMEA เป็นวิธีการที่ช่วยให้คุณสามารถกำหนดสถานการณ์ (วิธี) ที่ผลิตภัณฑ์ (อุปกรณ์) อุปกรณ์ป้องกันฉุกเฉิน (ESD) กระบวนการทางเทคโนโลยีหรือระบบอาจล้มเหลว (ดู IEC 60812 มาตรฐาน "เทคนิคการวิเคราะห์เพื่อความน่าเชื่อถือของระบบ - ขั้นตอนสำหรับความล้มเหลว การวิเคราะห์โหมดและเอฟเฟกต์ (FMEA) "),

FMECA นอกเหนือจาก FMEA แล้ว ยังจัดลำดับโหมดความล้มเหลวที่ระบุตามลำดับความสำคัญ (วิกฤต) โดยการคำนวณหนึ่งในสองตัวบ่งชี้ - หมายเลขลำดับความสำคัญของความเสี่ยงหรือระดับวิกฤตของความล้มเหลวของความล้มเหลว

และวัตถุประสงค์ของ FMEDA คือการคำนวณอัตราความล้มเหลวของระบบปลายทาง ซึ่งถือได้ว่าเป็นอุปกรณ์หรือกลุ่มอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ซับซ้อนกว่า ระเบียบวิธีของ FMEDA สำหรับการวิเคราะห์โหมด ผลที่ตามมา และการวินิจฉัยความล้มเหลวได้รับการพัฒนาขึ้นเป็นครั้งแรกสำหรับการวิเคราะห์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และต่อมาขยายไปสู่ระบบเครื่องกลและระบบเครื่องกลไฟฟ้า

แนวคิดทั่วไปและแนวทาง FMEA, FMECA และ FMEDA

FMEA, FMECA และ FMEDA แบ่งปันแนวคิดพื้นฐานทั่วไปเกี่ยวกับส่วนประกอบ อุปกรณ์ และการจัดเรียง (การโต้ตอบ) ฟังก์ชันเครื่องมือวัดความปลอดภัย (SIF) ประกอบด้วยอุปกรณ์หลายอย่างที่ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการดำเนินการที่จำเป็นเพื่อปกป้องเครื่องจักร อุปกรณ์ หรือกระบวนการทางเทคโนโลยีจากผลที่ตามมาของอันตรายหรือความล้มเหลว ตัวอย่างอุปกรณ์ ESD ได้แก่ คอนเวอร์เตอร์ ฉนวน กลุ่มผู้ติดต่อ ฯลฯ

อุปกรณ์แต่ละชิ้นประกอบด้วยส่วนประกอบ ตัวอย่างเช่น เครื่องส่งสามารถประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ เช่น ปะเก็น สลักเกลียว ไดอะแฟรม อิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ

การประกอบอุปกรณ์ถือได้ว่าเป็นอุปกรณ์รวมอุปกรณ์เดียวที่ใช้ฟังก์ชัน ESD ตัวอย่างเช่น แอ๊คทูเอเตอร์-ตัวกำหนดตำแหน่ง-วาล์วคือชุดอุปกรณ์ ซึ่งเมื่อรวมกันแล้วถือได้ว่าเป็นองค์ประกอบด้านความปลอดภัยขั้นสุดท้ายของ ESD ส่วนประกอบ อุปกรณ์ และชุดประกอบสามารถเป็นส่วนหนึ่งของระบบขั้นสุดท้ายเพื่อวัตถุประสงค์ในการประเมิน FMEA, FMECA หรือ FMEDA

วิธีการพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลัง FMEA, FMECA และ FMEDA สามารถนำไปใช้ก่อนหรือระหว่างการออกแบบ การผลิต หรือการประกอบขั้นสุดท้ายของระบบขั้นสุดท้าย วิธีการพื้นฐานจะพิจารณาและวิเคราะห์โหมดความล้มเหลวของแต่ละส่วนประกอบที่เป็นส่วนหนึ่งของแต่ละอุปกรณ์ เพื่อประเมินโอกาสที่ส่วนประกอบทั้งหมดจะล้มเหลว

ในกรณีที่ทำการวิเคราะห์ FME สำหรับแอสเซมบลี นอกเหนือจากการระบุโหมดและผลที่ตามมาของความล้มเหลว ควรพัฒนาแผนภาพบล็อก (ไดอะแกรม) ของความน่าเชื่อถือของแอสเซมบลีนี้เพื่อประเมินการทำงานร่วมกันของอุปกรณ์ระหว่างกัน (ดู IEC มาตรฐาน 61078: 2006 "เทคนิคการวิเคราะห์เพื่อความน่าเชื่อถือ - แผนภาพบล็อกความน่าเชื่อถือและวิธีการบูลีน ")

ป้อนข้อมูล ผลลัพธ์ และประเมินผล FMEA, FMECA, FMEDAแสดงเป็นแผนผังในภาพ (ขวา) ขยายภาพ

วิธีการทั่วไปกำหนดขั้นตอนหลักต่อไปนี้สำหรับการวิเคราะห์ FME:

• คำจำกัดความของระบบสุดท้ายและโครงสร้าง
• การกำหนดสถานการณ์ที่เป็นไปได้สำหรับการวิเคราะห์
• การประเมินสถานการณ์ที่เป็นไปได้ของการรวมสถานการณ์
• ดำเนินการวิเคราะห์ FME
• การประเมินผลการวิเคราะห์ FME (รวมถึง FMECA, FMEDA)

การใช้ระเบียบวิธี FMECA กับผลลัพธ์ของโหมดความล้มเหลวและการวิเคราะห์ผลกระทบ (FMEA) ให้โอกาสในการประเมินความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับความล้มเหลว และวิธีการของ FMEDA ให้โอกาสในการประเมินความน่าเชื่อถือ

สำหรับอุปกรณ์อย่างง่ายแต่ละเครื่อง จะมีการพัฒนาตาราง FME ซึ่งจะนำไปใช้กับสถานการณ์การวิเคราะห์ที่กำหนดไว้แต่ละสถานการณ์ โครงสร้างของตาราง FME อาจแตกต่างกันไปตาม FMEA, FMECA หรือ FMEDA และยังขึ้นอยู่กับลักษณะของระบบขั้นสุดท้ายที่กำลังวิเคราะห์

ผลของการวิเคราะห์รูปแบบและผลที่ตามมาของความล้มเหลวคือรายงานที่มีตาราง FME ที่ตรวจสอบแล้วทั้งหมด (หากจำเป็น ปรับโดยคณะทำงานของผู้เชี่ยวชาญ) และข้อสรุป / การตัดสิน / การตัดสินใจเกี่ยวกับระบบขั้นสุดท้าย หากระบบเป้าหมายได้รับการแก้ไขหลังจากการวิเคราะห์ FME จะต้องทำซ้ำขั้นตอน FMEA

ความแตกต่างระหว่างการประมาณการและผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ FME-, FMEC- และ FMED

แม้ว่าขั้นตอนพื้นฐานสำหรับการวิเคราะห์ FME โดยทั่วไปจะเหมือนกันสำหรับ FMEA, FMECA และ FMEDA แต่คะแนนและผลลัพธ์ต่างกัน

ผลลัพธ์ของ FMECA รวมถึงผลลัพธ์ของ FMEA รวมถึงการจัดอันดับโหมดความล้มเหลวและผลที่ตามมาทั้งหมด การจัดอันดับนี้ใช้เพื่อกำหนดส่วนประกอบ (หรืออุปกรณ์) ที่มีอิทธิพลในระดับที่สูงขึ้นต่อความน่าเชื่อถือของระบบสุดท้าย (เป้าหมาย) โดยมีตัวบ่งชี้ความปลอดภัยเช่นความน่าจะเป็นเฉลี่ยของความล้มเหลวตามต้องการ (PFDavg) อัตราความล้มเหลวที่เป็นอันตรายโดยเฉลี่ย (PFHavg)), เวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว (MTTFs) หรือเวลาเฉลี่ยสู่ความล้มเหลวที่เป็นอันตราย (MTTFd)

ผลลัพธ์ของ FMECA สามารถใช้สำหรับการประเมินเชิงคุณภาพหรือเชิงปริมาณ และในทั้งสองกรณีควรแสดงด้วยเมทริกซ์วิกฤตของระบบขั้นสุดท้าย โดยแสดงในรูปแบบกราฟิกว่าส่วนประกอบ (หรืออุปกรณ์) ใดมีผลกระทบมาก/น้อยต่อความน่าเชื่อถือของ ระบบสุดท้าย (เป้าหมาย)

ผลลัพธ์ของ FMEDA รวมถึงผลลัพธ์ของ FMEA และข้อมูลความน่าเชื่อถือของระบบปลายทาง สามารถใช้เพื่อตรวจสอบว่าระบบตรงตามระดับ SIL เป้าหมาย การรับรอง SIL หรือเป็นพื้นฐานสำหรับการคำนวณ SIL เป้าหมายของอุปกรณ์ ESD

FMEDA ให้การประมาณการเชิงปริมาณของตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือ เช่น:

• อัตราความล้มเหลวที่ตรวจพบอย่างปลอดภัย (อัตราการวินิจฉัย / ตรวจพบความล้มเหลวในความปลอดภัย) - ความถี่ (อัตรา) ของความล้มเหลวของระบบขั้นสุดท้ายโดยถ่ายโอนสถานะการทำงานจากปกติเป็นปลอดภัย ระบบ PAZ หรือผู้ปฏิบัติงานได้รับแจ้ง ป้องกันเป้าหมายหรืออุปกรณ์
• อัตราความล้มเหลวที่ตรวจไม่พบอย่างปลอดภัย (อัตราความล้มเหลวในความปลอดภัยที่ตรวจไม่พบ/ตรวจไม่พบ) - ความถี่ (อัตรา) ของความล้มเหลวของระบบขั้นสุดท้าย ถ่ายโอนสถานะการทำงานจากปกติเป็นปลอดภัย ระบบ ESD หรือผู้ปฏิบัติงานไม่ได้รับแจ้ง การติดตั้งเป้าหมายหรืออุปกรณ์ได้รับการป้องกัน
• อัตราความล้มเหลวที่ตรวจพบอันตราย - อัตรา (อัตรา) ของความล้มเหลวของระบบปลายทางซึ่งจะยังคงอยู่ในสถานะปกติเมื่อมีความจำเป็น แต่ระบบหรือตัวดำเนินการ ESD จะได้รับแจ้งให้แก้ไขปัญหาหรือดำเนินการบำรุงรักษา การติดตั้งเป้าหมายหรืออุปกรณ์ไม่ได้รับการป้องกัน แต่ปัญหาได้รับการระบุและมีโอกาสที่จะแก้ไขปัญหาก่อนที่จะมีความจำเป็น
• อัตราความล้มเหลวที่ตรวจไม่พบอันตราย (อัตราความล้มเหลวที่เป็นอันตรายที่ไม่ได้รับการวินิจฉัย / ตรวจไม่พบ) - ความถี่ (อัตรา) ของความล้มเหลวของระบบขั้นสุดท้ายซึ่งจะยังคงอยู่ในสถานะปกติเมื่อมีความจำเป็น แต่ระบบหรือตัวดำเนินการ ESD จะไม่ได้รับแจ้ง . เป้าหมายหรืออุปกรณ์ไม่ได้รับการปกป้อง ปัญหาแฝงอยู่ และวิธีเดียวที่จะระบุและแก้ไขปัญหาคือทำการทดสอบการพิสูจน์ หากจำเป็น FMEDA สามารถระบุได้ว่าการทดสอบหลักฐานสามารถระบุความล้มเหลวที่เป็นอันตรายที่ไม่ได้รับการวินิจฉัยได้มากเพียงใด กล่าวอีกนัยหนึ่ง คะแนน FMEDA ช่วยในการจัดเตรียมตัวชี้วัดประสิทธิภาพสำหรับการทดสอบ Proof Test (Et) หรือ Proof Test Coverage (PTC) เมื่อทำการทดสอบการพิสูจน์ (การตรวจสอบ) ของระบบเป้าหมาย
• อัตราความล้มเหลวของการประกาศ - ความถี่ (ความเข้ม) ของความล้มเหลวของระบบปลายทาง ซึ่งจะไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพความปลอดภัยเมื่อสถานะการทำงานถูกถ่ายโอนจากสถานะปกติเป็นสถานะปลอดภัย
• อัตราความล้มเหลวของผลกระทบ - ความถี่ (อัตรา) ของความล้มเหลวอื่น ๆ ที่จะไม่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสถานะการทำงานของระบบขั้นสุดท้ายจากปกติเป็นปลอดภัยหรือเป็นอันตราย

KConsult C.I.S. ให้บริการอย่างมืออาชีพของวิศวกรภาคปฏิบัติชาวยุโรปที่ผ่านการรับรองในการดำเนินการวิเคราะห์ FMEA, FMECA, FMEDA ตลอดจนแนะนำวิธีการ FMEA ในกิจกรรมประจำวันขององค์กรอุตสาหกรรม

ในระหว่างการพัฒนาและผลิตอุปกรณ์ต่างๆ ผลลัพธ์คืออะไร? ผู้ผลิตประสบความสูญเสียที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบเพิ่มเติม การตรวจสอบ และการเปลี่ยนแปลงการออกแบบ อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่กระบวนการที่ไม่มีการควบคุม คุณสามารถใช้ FMEA เพื่อประเมินภัยคุกคามและจุดอ่อนที่อาจเกิดขึ้น และวิเคราะห์ข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นซึ่งอาจรบกวนการทำงานของอุปกรณ์

วิธีการวิเคราะห์นี้ใช้ครั้งแรกในสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2492 จากนั้นจึงใช้เฉพาะในอุตสาหกรรมการทหารเมื่อออกแบบอาวุธใหม่ อย่างไรก็ตาม ในช่วงทศวรรษที่ 70 แนวคิด FMEA ได้สิ้นสุดลงในองค์กรขนาดใหญ่ หนึ่งในบริษัทแรกที่แนะนำเทคโนโลยีนี้คือฟอร์ด (ในขณะนั้น - ผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ที่สุด)

ปัจจุบัน วิธีการวิเคราะห์ FMEA ถูกใช้โดยองค์กรสร้างเครื่องจักรเกือบทั้งหมด หลักการพื้นฐานของการจัดการความเสี่ยงและการวิเคราะห์สาเหตุของความล้มเหลวได้อธิบายไว้ใน GOST R 51901.12-2007

ความหมายและสาระสำคัญของวิธีการ

FMEA ย่อมาจาก Failure Mode และ Effect Analysis นี่คือเทคโนโลยีสำหรับวิเคราะห์ความหลากหลายและผลที่ตามมาของความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้น (ข้อบกพร่องเนื่องจากการที่วัตถุสูญเสียความสามารถในการทำหน้าที่ของมัน) ทำไมวิธีนี้ถึงดี? ช่วยให้บริษัทสามารถคาดการณ์ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นและการทำงานผิดพลาดระหว่างการวิเคราะห์ได้ โดยผู้ผลิตจะได้รับข้อมูลดังต่อไปนี้:

• รายการข้อบกพร่องและการทำงานผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้น
• การวิเคราะห์สาเหตุของการเกิดขึ้น ความรุนแรงและผลที่ตามมา
• ข้อเสนอแนะเพื่อลดความเสี่ยงตามลำดับความสำคัญ
• การประเมินความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์และระบบโดยรวมโดยรวม

ข้อมูลที่ได้รับจากการวิเคราะห์ได้รับการบันทึกไว้ ความล้มเหลวที่ตรวจพบและศึกษาทั้งหมดจะถูกจำแนกตามระดับวิกฤต ความง่ายในการตรวจจับ การบำรุงรักษา และความถี่ของการเกิด งานหลักคือการระบุปัญหาก่อนที่จะเกิดขึ้นและเริ่มส่งผลกระทบต่อลูกค้าของบริษัท

ขอบเขตของการวิเคราะห์ FMEA

วิธีการวิจัยนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมทางเทคนิคเกือบทั้งหมด เช่น:

• ยานยนต์และการต่อเรือ
• อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
• การกลั่นสารเคมีและการกลั่นน้ำมัน
• การก่อสร้าง;
• การผลิตอุปกรณ์และกลไกทางอุตสาหกรรม

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วิธีการประเมินความเสี่ยงนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านที่ไม่ใช่การผลิต เช่น การจัดการและการตลาด

สามารถดำเนินการ FMEA ได้ในทุกขั้นตอนของวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์ส่วนใหญ่มักดำเนินการในระหว่างการพัฒนาและปรับเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ ตลอดจนเมื่อใช้การออกแบบที่มีอยู่ในสภาพแวดล้อมใหม่

มุมมอง

ด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยี FMEA พวกเขาไม่เพียงศึกษากลไกและอุปกรณ์ต่าง ๆ แต่ยังศึกษากระบวนการของการจัดการบริษัท การผลิต และการทำงานของผลิตภัณฑ์ ในแต่ละกรณี วิธีการจะมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง วัตถุประสงค์ของการวิเคราะห์สามารถ:

• ระบบทางเทคนิค
• โครงสร้างและผลิตภัณฑ์
• กระบวนการผลิต การประกอบ การติดตั้ง และบริการของผลิตภัณฑ์

เมื่อตรวจสอบกลไก จะกำหนดความเสี่ยงของการไม่ปฏิบัติตามมาตรฐาน การทำงานผิดปกติระหว่างการทำงาน ตลอดจนการขัดข้องและอายุการใช้งานที่ลดลง โดยคำนึงถึงคุณสมบัติของวัสดุ เรขาคณิตของโครงสร้าง ลักษณะเฉพาะ ส่วนต่อประสานกับระบบอื่นๆ

การวิเคราะห์กระบวนการ FMEA ช่วยให้คุณตรวจพบสิ่งไม่เป็นไปตามข้อกำหนดที่ส่งผลต่อคุณภาพและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ ความพึงพอใจของลูกค้าและความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมได้รับการพิจารณาด้วย ปัญหาอาจเกิดขึ้นจากบุคคล (โดยเฉพาะ พนักงานขององค์กร) เทคโนโลยีการผลิต วัตถุดิบและอุปกรณ์ที่ใช้แล้ว ระบบการวัดผล และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

เมื่อทำการวิจัยจะใช้วิธีการต่างๆ:

• "จากบนลงล่าง" (จากระบบขนาดใหญ่ไปจนถึงชิ้นส่วนและองค์ประกอบขนาดเล็ก);
• "ล่างขึ้นบน" (จากผลิตภัณฑ์แต่ละรายการและชิ้นส่วนถึง

ทางเลือกขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการวิเคราะห์ อาจเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาที่ครอบคลุมนอกเหนือจากวิธีการอื่นๆ หรือสามารถใช้เป็นเครื่องมือแบบสแตนด์อโลนก็ได้

ขั้นตอนของ

โดยไม่คำนึงถึงงานที่เฉพาะเจาะจง การวิเคราะห์ FMEA เกี่ยวกับสาเหตุและผลที่ตามมาของความล้มเหลวจะดำเนินการตามอัลกอริธึมสากล มาดูกระบวนการนี้กันดีกว่า

การเตรียมกลุ่มผู้เชี่ยวชาญ

ก่อนอื่น คุณต้องตัดสินใจว่าใครจะเป็นผู้ดำเนินการวิจัย การทำงานเป็นทีมเป็นหนึ่งในหลักการสำคัญของ FMEA เฉพาะรูปแบบนี้เท่านั้นที่รับรองคุณภาพและความเที่ยงธรรมของข้อสอบ และยังสร้างพื้นที่สำหรับแนวคิดที่ไม่ได้มาตรฐานอีกด้วย ตามกฎแล้วทีมประกอบด้วย 5-9 คน ประกอบด้วย:

• ผู้จัดการโครงการ;
• วิศวกรกระบวนการดำเนินการพัฒนากระบวนการทางเทคโนโลยี
• วิศวกรออกแบบ;
• ตัวแทนฝ่ายผลิตหรือ;
• พนักงานบริการลูกค้า

หากจำเป็น ผู้เชี่ยวชาญที่มีคุณสมบัติเหมาะสมจากองค์กรภายนอกสามารถมีส่วนร่วมในการวิเคราะห์โครงสร้างและกระบวนการ การอภิปรายถึงปัญหาที่เป็นไปได้และวิธีแก้ปัญหาเกิดขึ้นในชุดการประชุมนานสูงสุด 1.5 ชั่วโมง สามารถทำได้ทั้งทั้งหมดและบางส่วน (หากไม่จำเป็นต้องมีผู้เชี่ยวชาญบางคนเพื่อแก้ไขปัญหาปัจจุบัน)

ศึกษาโครงการ

ในการดำเนินการวิเคราะห์ FMEA คุณต้องระบุวัตถุประสงค์ของการศึกษาและขอบเขตอย่างชัดเจน หากเรากำลังพูดถึงกระบวนการทางเทคโนโลยี จำเป็นต้องกำหนดเหตุการณ์เริ่มต้นและเหตุการณ์สุดท้าย สำหรับอุปกรณ์และโครงสร้าง ทุกอย่างง่ายกว่า - คุณสามารถพิจารณาว่าเป็นระบบที่ซับซ้อนหรือมุ่งเน้นไปที่กลไกและองค์ประกอบเฉพาะ ความไม่สอดคล้องกันสามารถพิจารณาได้โดยคำนึงถึงความต้องการของผู้บริโภค ระยะของวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์ ภูมิศาสตร์การใช้งาน ฯลฯ

ในขั้นตอนนี้ สมาชิกของกลุ่มผู้เชี่ยวชาญควรได้รับคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับวัตถุ หน้าที่ของวัตถุ และหลักการทำงาน คำอธิบายควรสามารถเข้าถึงได้และเข้าใจได้สำหรับสมาชิกในทีมทุกคน โดยปกติ การนำเสนอจะจัดขึ้นในเซสชั่นแรก ผู้เชี่ยวชาญศึกษาคำแนะนำสำหรับการผลิตและการทำงานของโครงสร้าง พารามิเตอร์การวางแผน เอกสารข้อบังคับ และแบบแปลน

# 3: ระบุข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้น

หลังจากส่วนทฤษฎี ทีมงานดำเนินการประเมินความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้น รายการที่สมบูรณ์ของความไม่สอดคล้องกันและข้อบกพร่องที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่อาจเกิดขึ้นที่โรงงานได้รวบรวมไว้ สิ่งเหล่านี้สามารถเชื่อมโยงกับการแยกส่วนของแต่ละองค์ประกอบหรือการทำงานที่ไม่ถูกต้อง (พลังงานไม่เพียงพอ ไม่ถูกต้อง ผลผลิตต่ำ) เมื่อวิเคราะห์กระบวนการ จำเป็นต้องระบุการดำเนินการทางเทคโนโลยีเฉพาะ ในระหว่างการดำเนินการที่มีความเสี่ยงของข้อผิดพลาด - ตัวอย่างเช่น การไม่ดำเนินการหรือการดำเนินการที่ไม่ถูกต้อง

คำอธิบายของสาเหตุและผลที่ตามมา

ขั้นตอนต่อไปคือการวิเคราะห์เชิงลึกของสถานการณ์ดังกล่าว งานหลักคือการทำความเข้าใจว่าอะไรสามารถนำไปสู่การเกิดข้อผิดพลาดบางอย่างได้ รวมถึงวิธีที่ข้อบกพร่องที่ตรวจพบสามารถส่งผลกระทบต่อพนักงาน ผู้บริโภค และบริษัทโดยรวม

เพื่อระบุสาเหตุที่เป็นไปได้ของข้อบกพร่อง ทีมงานจะตรวจสอบคำอธิบายของการดำเนินงาน ข้อกำหนดที่ได้รับอนุมัติสำหรับการนำไปปฏิบัติ และรายงานทางสถิติ ในโปรโตคอลการวิเคราะห์ FMEA คุณยังสามารถระบุปัจจัยเสี่ยงที่องค์กรสามารถปรับได้

ในเวลาเดียวกัน ทีมงานคิดถึงสิ่งที่สามารถทำได้เพื่อลดโอกาสเกิดข้อบกพร่อง เสนอวิธีการควบคุม และความถี่ในการตรวจสอบที่เหมาะสมที่สุด

การประเมินโดยผู้เชี่ยวชาญ

1. S - ความรุนแรง / ความสำคัญ กำหนดว่าผลกระทบของข้อบกพร่องนี้จะรุนแรงต่อผู้บริโภคเพียงใด มีการประเมินในระดับ 10 จุด (1 - ในทางปฏิบัติไม่ส่งผลกระทบ 10 - ภัยพิบัติซึ่งผู้ผลิตหรือซัพพลายเออร์อาจถูกลงโทษทางอาญา)
2. O - การเกิดขึ้น / ความน่าจะเป็น แสดงให้เห็นว่ามีการละเมิดเกิดขึ้นบ่อยเพียงใดและสถานการณ์สามารถเกิดขึ้นซ้ำได้หรือไม่ (1 - ไม่น่าเป็นไปได้อย่างยิ่ง 10 - พบความล้มเหลวในมากกว่า 10% ของกรณีทั้งหมด)
3. D - การตรวจจับ พารามิเตอร์สำหรับการประเมินวิธีการควบคุม: จะช่วยระบุความไม่สอดคล้องตามเวลาหรือไม่ (1 - เกือบจะรับประกันว่าจะตรวจพบได้ 10 - ข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่ซึ่งไม่สามารถตรวจพบได้ก่อนที่จะเริ่มมีผล)

บนพื้นฐานของการประเมินเหล่านี้ เราจะกำหนดลำดับความสำคัญของความเสี่ยง (PRN) สำหรับความล้มเหลวแต่ละประเภท นี่เป็นตัวบ่งชี้ทั่วไปที่ช่วยให้คุณค้นหาว่าการพังทลายและการละเมิดใดที่เป็นภัยคุกคามต่อบริษัทและลูกค้ามากที่สุด คำนวณโดยสูตร:

PChR = S × O × D

ยิ่ง HRF สูงเท่าไร การละเมิดก็จะยิ่งอันตรายและผลที่ตามมาก็จะยิ่งทำลายล้างมากเท่านั้น ก่อนอื่นจำเป็นต้องกำจัดหรือลดความเสี่ยงของข้อบกพร่องและการทำงานผิดพลาดซึ่งค่านี้เกิน 100-125 การละเมิดที่มีคะแนนภัยคุกคามโดยเฉลี่ยตั้งแต่ 40 ถึง 100 คะแนน และ HRP ที่น้อยกว่า 40 บ่งชี้ว่าความล้มเหลวนั้นไม่มีนัยสำคัญ เกิดขึ้นน้อยมาก และสามารถตรวจพบได้โดยไม่มีปัญหา

หลังจากประเมินความเบี่ยงเบนและผลที่ตามมา คณะทำงาน FMEA จะกำหนดพื้นที่ลำดับความสำคัญของงาน สิ่งสำคัญอันดับแรกคือการจัดทำแผนปฏิบัติการแก้ไขสำหรับคอขวด - องค์ประกอบและการดำเนินงานที่มีอัตรา HFR สูงสุด เพื่อลดระดับการคุกคาม คุณต้องมีอิทธิพลต่อหนึ่งหรือหลายพารามิเตอร์:

• ขจัดสาเหตุเดิมของความล้มเหลวโดยเปลี่ยนการออกแบบหรือกระบวนการ (คะแนน O)
• ป้องกันการปรากฏตัวของข้อบกพร่องโดยใช้วิธีการควบคุมทางสถิติ (คะแนน O);
• ลดผลกระทบด้านลบสำหรับผู้ซื้อและลูกค้า - ตัวอย่างเช่น ราคาที่ต่ำกว่าสำหรับสินค้าที่มีข้อบกพร่อง (คะแนน S)
• แนะนำเครื่องมือใหม่สำหรับการตรวจหาข้อบกพร่องตั้งแต่เนิ่นๆ และการซ่อมแซมในภายหลัง (เกรด D)

เพื่อให้องค์กรสามารถเริ่มดำเนินการตามคำแนะนำได้ทันที ทีมงาน FMEA จึงพัฒนาแผนสำหรับการนำไปปฏิบัติพร้อมๆ กัน โดยระบุลำดับและระยะเวลาของงานแต่ละประเภท เอกสารเดียวกันนี้มีข้อมูลเกี่ยวกับผู้บริหารและผู้รับผิดชอบในการดำเนินการตามมาตรการแก้ไขแหล่งที่มาของเงินทุน

สรุป

ขั้นตอนสุดท้ายคือการจัดทำรายงานสำหรับผู้บริหารของบริษัท ควรประกอบด้วยส่วนใดบ้าง

1. ทบทวนและหมายเหตุโดยละเอียดเกี่ยวกับความคืบหน้าของการศึกษา
2. สาเหตุที่เป็นไปได้ของข้อบกพร่องในการผลิต / การทำงานของอุปกรณ์และประสิทธิภาพของการดำเนินงานทางเทคโนโลยี
3. รายการผลที่น่าจะตามมาสำหรับพนักงานและผู้บริโภค - แยกจากกันสำหรับการละเมิดแต่ละครั้ง
4. การประเมินระดับความเสี่ยง (การละเมิดที่เป็นไปได้อันตรายเพียงใดซึ่งอาจนำไปสู่ผลร้ายแรง)
5. รายการคำแนะนำสำหรับการบำรุงรักษา นักวางแผน และนักวางแผน
6. กำหนดเวลาและรายงานการดำเนินการแก้ไขตามผลการวิเคราะห์
7. รายการภัยคุกคามและผลที่ตามมาซึ่งถูกกำจัดโดยการเปลี่ยนแปลงโครงการ

ตาราง กราฟ และไดอะแกรมทั้งหมดจะแนบมากับรายงาน ซึ่งแสดงภาพข้อมูลเกี่ยวกับปัญหาหลัก นอกจากนี้ คณะทำงานควรจัดเตรียมรูปแบบที่ใช้ในการประเมินความคลาดเคลื่อนในแง่ของความสำคัญ ความถี่ และความน่าจะเป็นของการตรวจจับด้วยการถอดรหัสมาตราส่วนโดยละเอียด (ซึ่งหมายถึงจำนวนจุดนี้หรือจำนวนนั้น)

จะทำโปรโตคอล FMEA ให้สมบูรณ์ได้อย่างไร

ในระหว่างการศึกษา ข้อมูลทั้งหมดควรถูกบันทึกไว้ในเอกสารพิเศษ นี่คือโปรโตคอลการวิเคราะห์สาเหตุและผลกระทบ FMEA เป็นตารางสากลที่ป้อนข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับข้อบกพร่องที่เป็นไปได้ แบบฟอร์มนี้เหมาะสำหรับการศึกษาระบบ วัตถุ และกระบวนการในอุตสาหกรรมใดๆ

ส่วนแรกจะเสร็จสมบูรณ์ตามข้อสังเกตส่วนตัวของสมาชิกในทีม การศึกษาสถิติของบริษัท คำแนะนำในการทำงาน และเอกสารอื่นๆ งานหลักคือการทำความเข้าใจกับสิ่งที่อาจรบกวนการทำงานของกลไกหรือประสิทธิภาพของงาน ในการประชุม คณะทำงานต้องประเมินผลที่ตามมาของการละเมิดเหล่านี้ ตอบคำถามว่าเป็นอันตรายต่อคนงานและผู้บริโภคอย่างไร และแนวโน้มที่จะค้นพบข้อบกพร่องในขั้นตอนการผลิตเป็นอย่างไร

ส่วนที่สองของโปรโตคอลจะอธิบายตัวเลือกในการป้องกันและขจัดความไม่สอดคล้องกัน ซึ่งเป็นรายการมาตรการที่ทีม FMEA พัฒนาขึ้น มีคอลัมน์แยกต่างหากสำหรับการแต่งตั้งผู้รับผิดชอบในการใช้งานบางอย่างและหลังจากทำการปรับเปลี่ยนการออกแบบหรือการจัดกระบวนการทางธุรกิจแล้วผู้จัดการจะระบุรายการงานที่ดำเนินการในโปรโตคอล ขั้นตอนสุดท้ายคือการให้คะแนนใหม่ โดยคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงทั้งหมด โดยการเปรียบเทียบตัวบ่งชี้เริ่มต้นและสุดท้าย เราสามารถสรุปเกี่ยวกับประสิทธิภาพของกลยุทธ์ที่เลือกได้

มีการสร้างโปรโตคอลแยกต่างหากสำหรับแต่ละอ็อบเจ็กต์ ที่ด้านบนสุดคือชื่อเอกสาร - "การวิเคราะห์ประเภทและผลที่ตามมาของข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้น" รุ่นของอุปกรณ์หรือชื่อของกระบวนการ วันที่ของการตรวจสอบก่อนหน้าและถัดไป (ตามกำหนดการ) วันที่ปัจจุบัน ตลอดจนลายเซ็นของสมาชิกทุกคนในคณะทำงานและผู้นำระบุไว้ด้านล่าง

ตัวอย่างการวิเคราะห์ FMEA ("โรงงานทำเครื่องมือ Tulinovskiy")

ลองพิจารณาว่ากระบวนการประเมินความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นจากประสบการณ์ของบริษัทอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ของรัสเซียเป็นอย่างไร ครั้งหนึ่ง ผู้บริหารของ "โรงงานผลิตเครื่องมือ Tulinovskiy" (JSC "TVES") ประสบปัญหาในการสอบเทียบเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ บริษัทผลิตอุปกรณ์ที่ชำรุดจำนวนมาก ซึ่งฝ่ายควบคุมทางเทคนิคต้องส่งกลับ

หลังจากตรวจสอบลำดับขั้นตอนและข้อกำหนดสำหรับขั้นตอนการสอบเทียบแล้ว ทีม FMEA ได้ระบุกระบวนการย่อยสี่กระบวนการที่ส่งผลต่อคุณภาพและความถูกต้องของการสอบเทียบมากที่สุด

• การย้ายและติดตั้งอุปกรณ์บนโต๊ะ
• ตรวจสอบตำแหน่งในระดับ (ต้องวางตาชั่งในแนวนอน 100%)
• การจัดวางโหลดลงในแพลตฟอร์ม
• การลงทะเบียนสัญญาณความถี่

มีการบันทึกความล้มเหลวและการทำงานผิดพลาดประเภทใดบ้างระหว่างการดำเนินการเหล่านี้ คณะทำงานระบุความเสี่ยงหลัก วิเคราะห์สาเหตุและผลที่อาจเกิดขึ้น บนพื้นฐานของการประเมินของผู้เชี่ยวชาญ ตัวชี้วัด PCHR ถูกคำนวณ ซึ่งทำให้สามารถระบุปัญหาหลักได้ - การขาดการควบคุมที่ชัดเจนเกี่ยวกับประสิทธิภาพการทำงานและสภาพของอุปกรณ์ (ขาตั้ง, น้ำหนัก)

เวที	สถานการณ์ความล้มเหลว	สาเหตุ	เอฟเฟกต์	NS	อู๋	NS	PChR
การขนย้ายและติดตั้งเครื่องชั่งบนขาตั้ง	เสี่ยงที่เครื่องชั่งจะตกลงมาเนื่องจากโครงสร้างที่มีน้ำหนักมาก	ไม่มีการขนส่งเฉพาะ	ความเสียหายหรือความเสียหายของอุปกรณ์	8	2	1	16
ตรวจสอบตำแหน่งแนวนอนในระดับ (อุปกรณ์ต้องได้ระดับอย่างแน่นอน)	จบการศึกษาไม่ถูกต้อง	ท็อปโต๊ะไม่ได้ปรับระดับ		6	3	1	18
		พนักงานไม่ปฏิบัติตามคำแนะนำในการทำงาน		6	4	3	72
การจัดเรียงตุ้มน้ำหนักที่จุดอ้างอิงแท่น	ใช้น้ำหนักผิดขนาด	การทำงานของตุ้มน้ำหนักเก่าที่สึกหรอ	ฝ่ายควบคุมคุณภาพส่งคืนการสมรสเนื่องจากความไม่สอดคล้องทางมาตรวิทยา	9	2	3	54
		ขาดการควบคุมกระบวนการจัดวาง		6	7	7	252
	กลไกขาตั้งหรือเซ็นเซอร์ไม่เป็นระเบียบ	หวีของโครงเคลื่อนย้ายได้เบ้	ตุ้มน้ำหนักเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วจากแรงเสียดทานคงที่	6	2	8	96
		สายเคเบิลแตก	การระงับการผลิต	10	1	1	10
		มอเตอร์เกียร์เสีย		2	1	1	2
		ไม่ปฏิบัติตามกำหนดการของการตรวจสอบและซ่อมแซมตามกำหนดเวลา		6	1	2	12
การลงทะเบียนสัญญาณความถี่ของเซ็นเซอร์ การเขียนโปรแกรม	การสูญเสียข้อมูลที่ป้อนลงในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล	ไฟฟ้าดับ	จำเป็นต้องปรับเทียบใหม่	4	2	3	24

เพื่อขจัดปัจจัยเสี่ยง จึงมีการพัฒนาคำแนะนำสำหรับการฝึกอบรมพนักงานเพิ่มเติม การดัดแปลงแท่นตั้งพื้น และการซื้อคอนเทนเนอร์แบบลูกกลิ้งพิเศษสำหรับการขนส่งเครื่องชั่ง การซื้อหน่วยจ่ายไฟสำรองช่วยแก้ปัญหาการสูญหายของข้อมูล และเพื่อป้องกันปัญหาการสอบเทียบในอนาคต คณะทำงานจึงเสนอกำหนดการใหม่สำหรับการบำรุงรักษาและการสอบเทียบตุ้มน้ำหนักเป็นประจำ โดยเริ่มทำการตรวจสอบบ่อยขึ้น เนื่องจากสามารถตรวจพบความเสียหายและการทำงานผิดพลาดได้เร็วกว่ามาก

การทดสอบกระบวนการทางเทคโนโลยีเพื่อความสมบูรณ์

การทดสอบการออกแบบเพื่อความสมบูรณ์

การทดสอบเหล่านี้ดำเนินการกับผลิตภัณฑ์ต้นแบบชุดแรก จุดประสงค์คือเพื่อแสดงให้เห็นว่าการออกแบบผลิตภัณฑ์ตรงตามข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือ

ในกรณีนี้ ไม่สำคัญว่าต้นแบบจะถูกสร้างขึ้นด้วยวิธีใดและความพยายามใดในการดีบั๊ก หากไม่บรรลุระดับความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ตามที่ต้องการ จะต้องปรับปรุงการออกแบบ การทดสอบดำเนินต่อไปจนกว่าผลิตภัณฑ์จะตรงตามข้อกำหนดที่ระบุทั้งหมด

ในระหว่างการทดสอบเหล่านี้ ความล้มเหลวในช่วงเริ่มต้นของการทำงานของผลิตภัณฑ์จะถูกบันทึกไว้ ข้อมูลนี้ใช้เพื่อให้เกิดความสอดคล้องอย่างสมบูรณ์ระหว่างการออกแบบผลิตภัณฑ์และกระบวนการผลิต และเพื่อกำหนดจำนวนการทดสอบที่จำเป็นเพื่อให้ได้ความน่าเชื่อถือตามที่ต้องการเมื่อ [ผลิตภัณฑ์ถูกส่งไปยังลูกค้า

การทดสอบจะดำเนินการกับตัวอย่างผลิตภัณฑ์ชุดแรกด้วย ตัวอย่าง I เหล่านี้ทำงานในช่วงเวลาที่กำหนด มีการตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานอย่างรอบคอบและวัดอัตราความล้มเหลวที่ลดลง หลังจากช่วงรันอิน ข้อมูลการทดลองจะถูกเก็บรวบรวม ช่วยให้คุณสามารถวัดและตรวจสอบตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือในการทำงานของผลิตภัณฑ์และเปรียบเทียบกับผลลัพธ์ | เสื่อทาทามิที่ได้รับจากการทดสอบผลิตภัณฑ์เพื่อความสมบูรณ์ I การสังเกตที่ดำเนินการระหว่างการทดสอบเหล่านี้ทำให้คุณสามารถตั้งค่าระยะเวลาที่ผลิตภัณฑ์กำลังทำงานอยู่

การทดสอบความทนทาน ในระหว่างการทดสอบเหล่านี้ การสึกหรอของส่วนประกอบผลิตภัณฑ์จะถูกบันทึกและกระจายส่วนประกอบ ข้อมูลที่ได้รับใช้สำหรับการกำจัด สาเหตุของความล้มเหลวที่เกิดขึ้นซึ่งนำไปสู่การลดลงอย่างไม่สามารถยอมรับได้ในอายุการใช้งานที่คาดหวังของผลิตภัณฑ์ มีการทดสอบความทนทานกับตัวอย่างผลิตภัณฑ์จำนวนหนึ่ง ในการทดสอบเหล่านี้ จำเป็นต้องกำหนดขอบเขตของการเปลี่ยนจากอัตราความล้มเหลวคงที่ไปเป็นการเพิ่มขึ้น และสร้างการแจกแจงสำหรับโหมดความล้มเหลวที่สังเกตได้แต่ละโหมด

หนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงคุณภาพของวัตถุทางเทคนิคคือการวิเคราะห์ประเภทและผลที่ตามมาของความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้น (โหมดความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นและการวิเคราะห์ผลกระทบ - FMEA) การวิเคราะห์ดำเนินการในขั้นตอนของการออกแบบโครงสร้างหรือกระบวนการทางเทคโนโลยี (ขั้นตอนที่สอดคล้องกันของวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ - การพัฒนาและการเตรียมการสำหรับการผลิต) ตลอดจนระหว่างการปรับแต่งและปรับปรุงผลิตภัณฑ์ที่เปิดตัวสู่การผลิตแล้ว ขอแนะนำให้แบ่งการวิเคราะห์นี้ออกเป็นสองขั้นตอน: การวิเคราะห์ที่แยกจากกันในขั้นตอนของการพัฒนาการออกแบบและในขั้นตอนของการพัฒนากระบวนการทางเทคโนโลยี

มาตรฐาน (GOST R 51814.2-2001 ระบบคุณภาพในอุตสาหกรรมยานยนต์ วิธีวิเคราะห์ประเภทและผลที่ตามมาของข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้น) ยังให้ความเป็นไปได้ในการใช้วิธี FMEA ในการพัฒนาและวิเคราะห์กระบวนการอื่นๆ เช่น การขาย บริการการตลาด

วัตถุประสงค์หลักของการวิเคราะห์ประเภทและผลของความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้น:

การระบุความล้มเหลวที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับอันตรายต่อชีวิตมนุษย์และสิ่งแวดล้อมและการพัฒนามาตรการ
เพื่อลดโอกาสที่จะเกิดขึ้นและความรุนแรงของผลที่ตามมา

การระบุและกำจัดสาเหตุของความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์ที่อาจเกิดขึ้นเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือ

ในระหว่างการวิเคราะห์ งานต่อไปนี้จะได้รับการแก้ไข:

การระบุความล้มเหลวที่เป็นไปได้ของวัตถุ (ผลิตภัณฑ์หรือกระบวนการ) และองค์ประกอบของวัตถุ (สิ่งนี้คำนึงถึงประสบการณ์ของการผลิตและการใช้งานวัตถุที่คล้ายคลึงกัน)

ศึกษาสาเหตุของความล้มเหลว การหาจำนวนความถี่ของการเกิด

การจำแนกความล้มเหลวตามความรุนแรงของผลที่ตามมาและการประเมินเชิงปริมาณของความสำคัญของผลที่ตามมาเหล่านี้

การประเมินความเพียงพอของเครื่องมือควบคุมและวินิจฉัย การประเมินความเป็นไปได้ของการตรวจจับความล้มเหลว ความเป็นไปได้ของการป้องกันความล้มเหลวในการใช้งานจริงของวิธีการเหล่านี้

การพัฒนาข้อเสนอสำหรับการเปลี่ยนแปลงการออกแบบและเทคโนโลยีการผลิตเพื่อลดโอกาสของความล้มเหลวและความวิพากษ์วิจารณ์

การพัฒนาหลักเกณฑ์การปฏิบัติสำหรับบุคลากรในกรณีที่เกิดความล้มเหลวร้ายแรง

การวิเคราะห์ข้อผิดพลาดของบุคลากรที่อาจเกิดขึ้น

เพื่อทำการวิเคราะห์กลุ่มผู้เชี่ยวชาญถูกสร้างขึ้นด้วยประสบการณ์จริงและระดับมืออาชีพระดับสูงในการออกแบบวัตถุที่คล้ายกันซึ่งรู้กระบวนการผลิตส่วนประกอบและการประกอบวัตถุ "เทคโนโลยีสำหรับการตรวจสอบและวินิจฉัยสถานะของวัตถุ วิธีการ" ของการบำรุงรักษาและการซ่อมแซม ใช้วิธีระดมความคิด ในเวลาเดียวกัน ในขั้นตอนของการวิเคราะห์เชิงคุณภาพ ไดอะแกรมโครงสร้างของวัตถุได้รับการพัฒนา: วัตถุนั้นถือเป็นระบบที่ประกอบด้วยระบบย่อยในระดับต่างๆ ซึ่งในทางกลับกัน จะประกอบด้วยองค์ประกอบที่แยกจากกัน

มีการวิเคราะห์ประเภทความล้มเหลวที่เป็นไปได้และผลที่ตามมาจากล่างขึ้นบน เช่น จากองค์ประกอบสู่ระบบย่อย และจากนั้นไปยังวัตถุโดยรวม การวิเคราะห์พิจารณาว่าความล้มเหลวแต่ละครั้งอาจมีสาเหตุหลายประการและผลที่ตามมาหลายประการ

ในขั้นตอนของการวิเคราะห์เชิงปริมาณ อย่างเชี่ยวชาญ จุดวิกฤตของความล้มเหลวจะได้รับการประเมินโดยคำนึงถึงความเป็นไปได้ที่จะเกิดขึ้น ความน่าจะเป็นของการตรวจจับและการประเมินความรุนแรงของผลที่ตามมา ความเสี่ยงของความล้มเหลว (priority หมายเลขความเสี่ยง) สามารถพบได้โดยสูตร: I

โดยที่ค่าของ O ถูกกำหนดเป็นคะแนนขึ้นอยู่กับความน่าจะเป็นของความล้มเหลว - ความน่าจะเป็นของการตรวจจับ (การตรวจจับ) ของความล้มเหลว " ขึ้นอยู่กับความรุนแรงของผลที่ตามมาของความล้มเหลว

ค่าที่พบจะถูกเปรียบเทียบกับค่าวิกฤตสำหรับแต่ละองค์ประกอบสำหรับเหตุผลแต่ละข้อและสำหรับผลลัพธ์ที่เป็นไปได้แต่ละอย่าง ค่าวิกฤตถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าและเลือกในช่วง 100 ถึง 125 การลดค่าวิกฤตสอดคล้องกับการพัฒนาผลิตภัณฑ์และกระบวนการที่น่าเชื่อถือยิ่งขึ้น

สำหรับความล้มเหลวแต่ละครั้งที่ค่า R เกินค่าวิกฤต มาตรการต่างๆ ได้รับการพัฒนาเพื่อลดค่าดังกล่าวโดยการปรับปรุงการออกแบบและเทคโนโลยีการผลิต สำหรับตัวแปรใหม่ของอ็อบเจ็กต์ ค่าวิกฤตของอ็อบเจกต์ R จะถูกคำนวณใหม่ หากจำเป็น ขั้นตอนการแก้ไขจะทำซ้ำอีกครั้ง

เครื่องมือวิเคราะห์ข้อมูลที่ทรงพลังเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือ

William Goble สำหรับ InTech

การวิเคราะห์โหมดความล้มเหลวและผลกระทบ (FMEA) เป็นเทคนิคพิเศษสำหรับการประเมินความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของระบบที่พัฒนาขึ้นในยุค 60 ศตวรรษที่ผ่านมาในสหรัฐอเมริกา ภายใต้กรอบของโครงการพัฒนาขีปนาวุธมินิทแมน วัตถุประสงค์ของการพัฒนาคือการตรวจจับและขจัดปัญหาทางเทคนิคในระบบที่ซับซ้อน

เทคนิคนี้ง่ายพอสมควร โหมดความล้มเหลวของแต่ละองค์ประกอบของระบบเฉพาะแสดงอยู่ในตารางพิเศษและจัดทำเป็นเอกสาร - พร้อมกับผลที่คาดว่าจะตามมา วิธีการนี้เป็นระบบ มีประสิทธิภาพ และมีรายละเอียด แม้ว่าบางครั้งอาจถือว่าใช้เวลานานและยังมีแนวโน้มที่จะกระทำซ้ำๆ เหตุผลของประสิทธิผลของวิธีการคือมีการศึกษา แต่ละประเภทของการปฏิเสธ ของแต่ละคนองค์ประกอบที่แยกจากกัน ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างของตารางจากหนึ่งในแนวทางดั้งเดิมสำหรับวิธีนี้ คือ MIL-HNBK-1629

คอลัมน์ 1 ประกอบด้วยชื่อของส่วนประกอบที่ตรวจสอบ ในคอลัมน์ 2 - หมายเลขประจำตัวของส่วนประกอบ (หมายเลขซีเรียลหรือรหัส) ร่วมกัน สองคอลัมน์แรกควรระบุองค์ประกอบที่น่าสนใจโดยไม่ซ้ำกัน คอลัมน์ # 3 อธิบายฟังก์ชันของส่วนประกอบ และคอลัมน์ # 4 อธิบายโหมดความล้มเหลวที่เป็นไปได้ มักจะใช้หนึ่งบรรทัดสำหรับความล้มเหลวแต่ละประเภท คอลัมน์ # 5 ใช้เพื่อบันทึกเหตุผลในการปฏิเสธ หากทำได้ คอลัมน์ 6 อธิบายผลที่ตามมาของความล้มเหลวแต่ละครั้ง คอลัมน์ที่เหลืออาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเวอร์ชัน FMEA ที่ใช้

FMEA ช่วยให้คุณพบปัญหา

ความนิยมของวิธี FMEA เติบโตขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมา และสามารถกลายเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการพัฒนาหลายอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมยานยนต์ เหตุผลก็คือวิธีการนี้สามารถแสดงให้เห็นถึงประโยชน์และประสิทธิผลแม้จะถูกวิพากษ์วิจารณ์ก็ตาม อย่างไรก็ตาม ในช่วงที่ใช้วิธี FMEA มักจะได้ยินเสียงร้องเช่น "โอ้ ไม่" เมื่อเห็นได้ชัดว่าผลที่ตามมาจากความล้มเหลวขององค์ประกอบหนึ่งหรือองค์ประกอบอื่นนั้นร้ายแรงมาก และ ที่สำคัญที่สุด ก่อนหน้านั้นพวกเขายังคงไม่มีใครสังเกตเห็น หากปัญหาร้ายแรงเพียงพอ การดำเนินการแก้ไขจะถูกบันทึก การออกแบบได้รับการปรับปรุงเพื่อตรวจจับ หลีกเลี่ยง หรือควบคุมปัญหา

การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ

มีการใช้เทคนิค FMEA หลายรูปแบบในอุตสาหกรรมต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง FMEA ใช้เพื่อระบุอันตรายที่ต้องพิจารณาในระหว่างการออกแบบโรงงานปิโตรเคมี เทคนิคนี้เข้ากันได้ดีกับเทคนิคอื่นที่รู้จักกันดี นั่นคือ การศึกษาอันตรายและการใช้งาน (HAZOP) อันที่จริง เทคนิคทั้งสองนั้นเหมือนกันทุกประการ และเป็นการเปลี่ยนแปลงของรายการส่วนประกอบของระบบในรูปแบบตาราง ความแตกต่างหลัก ระหว่าง FMEA และ HAZOP คือ HAZOP ใช้คำหลักเพื่อช่วยให้พนักงานระบุความผิดปกติ ในขณะที่ FMEA ขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์ที่ขัดข้อง

รูปแบบหนึ่งของเทคนิค FMEA ที่ใช้ในการวิเคราะห์ระบบควบคุมคือเทคนิคการควบคุมอันตรายและการวิเคราะห์ความสามารถในการใช้งาน (CHAZOP) โหมดความล้มเหลวที่ทราบสำหรับส่วนประกอบระบบควบคุม เช่น ระบบควบคุมกระบวนการพื้นฐาน วาล์วและแอคทูเอเตอร์รวมกัน หรือคอนเวอร์เตอร์ต่างๆ จะแสดงรายการและผลที่ตามมาของความล้มเหลวเหล่านี้จะถูกบันทึกไว้ นอกจากนี้ยังมีคำอธิบายของการดำเนินการแก้ไขหากความล้มเหลวนำไปสู่ปัญหาร้ายแรง

ตัวอย่างการใช้FMEA

รูปนี้แสดงแผนผังของ "เครื่องปฏิกรณ์" แบบง่ายพร้อมระบบทำความเย็นฉุกเฉิน ระบบประกอบด้วยอ่างเก็บน้ำแรงโน้มถ่วง วาล์วควบคุม เสื้อระบายความร้อนรอบเครื่องปฏิกรณ์ สวิตช์พร้อมเซ็นเซอร์อุณหภูมิ และแหล่งจ่ายไฟ ในระหว่างการทำงานปกติ เบรกเกอร์อยู่ในตำแหน่งแอกทีฟ (นำไฟฟ้า) เนื่องจากอุณหภูมิของเครื่องปฏิกรณ์ต่ำกว่าพื้นที่อันตราย กระแสไฟฟ้าไหลจากแหล่งกำเนิดผ่านวาล์วและสวิตช์ และปิดวาล์วไว้ หากอุณหภูมิภายในเครื่องปฏิกรณ์สูงเกินไป สวิตช์ที่ตอบสนองต่ออุณหภูมิจะเปิดวงจรและวาล์วควบคุมจะเปิดขึ้น น้ำหล่อเย็นไหลจากอ่างเก็บน้ำ ผ่านวาล์ว จากนั้นผ่านแจ็คเก็ตทำความเย็นและไหลออกทางท่อระบายน้ำของแจ็คเก็ต กระแสน้ำนี้ทำให้เครื่องปฏิกรณ์เย็นลง ทำให้อุณหภูมิของเครื่องปฏิกรณ์เย็นลง

คุณชอบบทความนี้หรือไม่? เหมือนพวกเรา! ขอบคุณ:)

FMEA ต้องการการสร้างตารางที่แสดงรายการโหมดความล้มเหลวทั้งหมดสำหรับส่วนประกอบระบบแต่ละรายการ ตาราง "เครื่องปฏิกรณ์" ด้านล่างเป็นตัวอย่างของการใช้เทคนิค FMEA เพื่อระบุส่วนประกอบที่สำคัญที่ควรตรวจสอบสำหรับการดำเนินการแก้ไข

ผู้ออกแบบระบบ ซึ่งเป็นเครื่องปฏิกรณ์ธรรมดาในกรณีของเรา อาจพิจารณาติดตั้งสวิตช์ที่ไวต่ออุณหภูมิ 2 ชุดเป็นชุด เป็นไปได้ที่จะใช้ตัวส่งสัญญาณอัจฉริยะที่สอดคล้องกับ IEC 61508 และมีฟังก์ชั่นการวินิจฉัยอัตโนมัติและสัญญาณเอาท์พุต เครื่องส่งสัญญาณที่ผ่านการรับรองจะช่วยลดความซับซ้อนของกระบวนการตรวจสอบที่จำเป็นในการค้นหาข้อบกพร่อง คุณสามารถติดตั้งอีกท่อระบายน้ำหนึ่งร่วมกับท่อระบายน้ำ ดังนั้นการอุดตันในท่อระบายน้ำจะไม่ทำให้ระบบล้มเหลวร้ายแรง มาตรวัดระดับในถังอาจบ่งบอกถึงระดับน้ำไม่เพียงพอ การเปลี่ยนแปลงและการปรับปรุงการออกแบบอื่นๆ มากมายสามารถป้องกันการแตกหักได้

ส่วนที่II

วิวัฒนาการของวิธีการ FMEA

วิธีการ FMEA ได้รับการขยายในยุค 70 เพื่อรวมการประมาณการแบบกึ่งปริมาณ (ตัวเลขตั้งแต่ 1 ถึง 10) ของความรุนแรง ความถี่ของแหล่งกำเนิด และการตรวจจับความล้มเหลว เพิ่ม 5 คอลัมน์ลงในตารางแล้ว สามคอลัมน์รวมการให้คะแนน และคอลัมน์ที่สี่คือหมายเลขลำดับความสำคัญของความเสี่ยง (RPN) ซึ่งได้จากการคูณตัวเลขสามตัว วิธีการขั้นสูงนี้เรียกว่าโหมดความล้มเหลว การวิเคราะห์ผลกระทบและวิกฤต หรือ FMECA ตัวอย่างของตารางพร้อมผลการวิเคราะห์ FMECA สำหรับ “เครื่องปฏิกรณ์อย่างง่าย” แสดงไว้ด้านล่าง

เทคนิค FMEA มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง รูปแบบภายหลังบางส่วนสามารถใช้ได้ไม่เพียง แต่สำหรับการออกแบบ แต่ยังสำหรับกระบวนการทางเทคโนโลยีด้วย คล้ายกับรายการส่วนประกอบ รายการขั้นตอนกระบวนการจะถูกสร้างขึ้น แต่ละขั้นตอนจะมาพร้อมกับคำอธิบายของตัวเลือกทั้งหมดสำหรับกระบวนการที่ไม่ถูกต้อง ซึ่งสอดคล้องกับคำอธิบายของความล้มเหลวที่เป็นไปได้ของส่วนประกอบหนึ่งหรือส่วนอื่นของระบบ มิฉะนั้น รูปแบบต่างๆ ของเทคนิค FMEA จะสอดคล้องกัน ในวรรณคดี วิธีการเหล่านี้บางครั้งเรียกว่า "ออกแบบ FMEA" หรือ DFMEA และ "ประมวลผล FMEA" หรือ PFMEA กระบวนการ FMEA ประสบความสำเร็จในการแสดงประสิทธิภาพในการตรวจจับปัญหาที่ไม่คาดฝัน

การวิเคราะห์ความล้มเหลว ผลที่ตามมา และการวินิจฉัย

วิธี FMEA ที่พัฒนาอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิด Failure Modes Effects and Diagnostic Analysis หรือวิธี FMEDA ในช่วงปลายยุค 80 จำเป็นต้องจำลองการวินิจฉัยอัตโนมัติของอุปกรณ์อัจฉริยะ มีสถาปัตยกรรมใหม่ในตลาดตัวควบคุมความปลอดภัยที่เรียกว่า "หนึ่งในสอง" พร้อมสวิตช์วินิจฉัย (1oo2D) ซึ่งแข่งขันกับสถาปัตยกรรมซ้ำซ้อนสามโมดูลทั่วไปที่เรียกว่า "สองในสาม" (2oo3) เนื่องจากความปลอดภัยและความพร้อมใช้งานของสถาปัตยกรรมใหม่ขึ้นอยู่กับการใช้งานการวินิจฉัย การหาปริมาณจึงกลายเป็นกระบวนการที่สำคัญ ใน FMEDA ทำได้โดยการเพิ่มคอลัมน์เพิ่มเติมที่แสดงความถี่ของการเกิดความล้มเหลวประเภทต่างๆ และคอลัมน์ที่มีความน่าจะเป็นที่จะตรวจพบสำหรับการวิเคราะห์แต่ละบรรทัด

เช่นเดียวกับ FMEA เทคนิค FMEDA จะแสดงรายการส่วนประกอบและโหมดความล้มเหลวทั้งหมด และผลที่ตามมาของความล้มเหลวเหล่านั้น คอลัมน์จะถูกเพิ่มลงในตารางที่แสดงรายการตัวเลือกทั้งหมดสำหรับความล้มเหลวของระบบ ความน่าจะเป็นที่การวินิจฉัยจะตรวจพบความล้มเหลวที่เฉพาะเจาะจง ตลอดจนการประเมินเชิงปริมาณของความเป็นไปได้ที่จะเกิดความล้มเหลวนี้ เมื่อ FMEDA เสร็จสมบูรณ์ ปัจจัย "ความครอบคลุมในการวินิจฉัย" จะคำนวณจากค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักที่อัตราความล้มเหลวของความครอบคลุมในการวินิจฉัยของส่วนประกอบทั้งหมด

อัตราความล้มเหลวและการกระจายความล้มเหลวควรมีให้สำหรับแต่ละส่วนประกอบ หากจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์ FMEDA ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีฐานข้อมูลส่วนประกอบดังที่แสดงในรูป "กระบวนการ FMEDA" (ดูด้านบน)

ฐานข้อมูลคอมโพเนนต์ต้องพิจารณาตัวแปรหลักที่ส่งผลต่ออัตราความล้มเหลวของส่วนประกอบ ตัวแปรรวมถึงปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม โชคดีที่มีมาตรฐานบางอย่างที่สามารถใช้เพื่อกำหนดลักษณะเฉพาะของสภาพแวดล้อมในกระบวนการอุตสาหกรรม เพื่อให้สามารถสร้างโปรไฟล์ที่เหมาะสมได้ ตารางด้านล่างแสดง "โปรไฟล์สิ่งแวดล้อมสำหรับอุตสาหกรรมกระบวนการ" ที่นำมาจากรุ่นที่สอง คู่มือความน่าเชื่อถือของชิ้นส่วนไฟฟ้าและเครื่องกล(www.exida.com).

การวิเคราะห์ข้อมูลเกี่ยวกับความล้มเหลวของอุปกรณ์ภาคสนามใน FMEDA

การวิเคราะห์การออกแบบสามารถใช้เพื่อสร้างฐานข้อมูลความล้มเหลวทางทฤษฎี อย่างไรก็ตาม สามารถรับข้อมูลที่ถูกต้องได้ก็ต่อเมื่ออัตราความล้มเหลวของส่วนประกอบ ตลอดจนโหมดความล้มเหลว อิงตามข้อมูลที่รวบรวมจากการสำรวจอุปกรณ์ภาคสนามจริง ความแตกต่างที่ไม่สามารถอธิบายได้ระหว่างอัตราความล้มเหลวของส่วนประกอบที่คำนวณจากข้อมูลภาคสนามและ FMEDA ควรได้รับการตรวจสอบ บางครั้งจำเป็นต้องปรับปรุงกระบวนการรวบรวมข้อมูลภาคสนาม บางครั้งอาจจำเป็นต้องปรับปรุงฐานข้อมูลส่วนประกอบให้ทันสมัยด้วยโหมดความล้มเหลวและประเภทส่วนประกอบใหม่

โชคดีที่ใบรับรองความปลอดภัยด้านการใช้งานบางฉบับจะศึกษาข้อมูลความล้มเหลวของอุปกรณ์ภาคสนามเมื่อทำการประเมินผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ ทำให้เป็นแหล่งข้อมูลอันมีค่าของข้อมูลความล้มเหลวที่เกิดขึ้นจริง บางโครงการยังรวบรวมข้อมูลความล้มเหลวของภาคสนามด้วยความช่วยเหลือจากลูกค้าปลายทาง หลังจากใช้งานอุปกรณ์ต่าง ๆ มากกว่า 10 พันล้านชั่วโมง (!) ซึ่งให้ข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับโหมดและความถี่ของความล้มเหลวที่รวบรวมไว้ในกรอบของการศึกษาหลายสิบครั้ง เป็นการยากที่จะประเมินค่าสูงไปของส่วนประกอบ FMEDA พื้นฐานโดยเฉพาะในด้านความปลอดภัยในการใช้งาน โดยทั่วไปแล้ว ผลรวมของผลิตภัณฑ์ FMEDA จะใช้สำหรับการคำนวณการตรวจสอบความถูกต้องของระดับความสมบูรณ์ของการรักษาความปลอดภัย

สามารถใช้เทคนิค FMEDA เพื่อประเมินประสิทธิภาพของการทดสอบการพิสูจน์ของฟังก์ชันความปลอดภัยต่างๆ เพื่อพิจารณาว่าการออกแบบตรงตามระดับความสมบูรณ์ด้านความปลอดภัยที่ระบุหรือไม่ การทดสอบการพิสูจน์เฉพาะใดๆ สามารถระบุความล้มเหลวที่อาจเป็นอันตรายได้ แต่ไม่ใช่ทั้งหมด FMEDA ช่วยให้คุณกำหนดได้ว่าข้อผิดพลาดใดที่ตรวจพบหรือตรวจไม่พบโดยการทดสอบยืนยัน ซึ่งทำได้โดยการเพิ่มคอลัมน์อื่นที่ประเมินความเป็นไปได้ที่จะตรวจพบความล้มเหลวของส่วนประกอบแต่ละประเภทในระหว่างการทดสอบการตรวจสอบความถูกต้อง เมื่อใช้วิธีการที่มีรายละเอียดและเป็นระบบนี้ จะเห็นได้ชัดว่าไม่พบโหมดความล้มเหลวที่อาจเป็นอันตรายบางอย่างในระหว่างการทดสอบการตรวจสอบความถูกต้อง

ด้านพลิกเหรียญ

ปัญหาหลักเมื่อใช้วิธี FMEA (หรือรูปแบบอื่นใด) คือใช้เวลานาน นักวิเคราะห์หลายคนบ่นเกี่ยวกับกระบวนการที่น่าเบื่อและยาวนาน อันที่จริงจำเป็นต้องมีที่ปรึกษาที่เข้มงวดและมุ่งเน้นเพื่อให้กระบวนการวิเคราะห์ก้าวไปข้างหน้า ควรจำไว้เสมอว่าการแก้ปัญหาไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการวิเคราะห์ ปัญหาจะได้รับการแก้ไขหลังจากการวิเคราะห์เสร็จสิ้น หากปฏิบัติตามแนวทางเหล่านี้ ผลลัพธ์จะมีการปรับปรุงด้านความปลอดภัยและความน่าเชื่อถืออย่างรวดเร็ว

Dr. William Goble เป็นหัวหน้าวิศวกรและผู้อำนวยการกลุ่มรับรองความปลอดภัยในการใช้งานที่ exida ซึ่งเป็นหน่วยรับรองที่ได้รับการรับรอง ประสบการณ์มากกว่า 40 ปีในด้านอิเล็กทรอนิกส์ การพัฒนาซอฟต์แวร์ และระบบรักษาความปลอดภัย ปริญญาเอก ในด้านการวิเคราะห์เชิงปริมาณของความน่าเชื่อถือ / ความปลอดภัยของระบบอัตโนมัติ