FMEA

Report
História FMEA
Vyvinutá vo vojenskej oblasti USA v novembri, 1949.
Aplikovaná pre projekt Apollo (NASA) v 60-tych rokoch.
Chrysler Corporation, Ford Motor Company a General
Motors Corporation – norma FMEA, 1993 (ako nástroj
QS9000).
STN IEC 60812 FMEA
VDA 4.2 Systémová FMEA – Zabezpečovanie kvality pre
sériovú výrobu.
Definícia FMEA
FMEA je systematizovaná skupina aktivít, ktorá zahŕňa?
• Identifikáciu a hodnotenie potenciálnych porúch
výrobkov/procesov a ich následky
• Identifikuje činnosti, ktoré môžu eliminovať alebo
redukovať možnosť výskytu týchto porúch.
• Dokumentuje tento proces .
• Je pomocou v procesoch špecifikácie, pre konštrukciu
alebo iné procesné, požiadaviek zákazníkov.
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
FMEA pomáha identifikovať potencionálne ale aj existujúce ( najkritickejšie a najpravdepodobnejšie )
chyby a vytvára predpoklady pre efektívnu prevenciu minimalizácie príčin skôr, ako sa dôsledky chýb
prejavia u zákazníka ( inerného alebo externého )
Metóda kategorizujúca chyby na základe odhadovaných rizík a zaoberá sa chybami procesu alebo
systému, ktoré ešte nenastali
Predmetom FMEA je – navrhnúť opatrenia pre následnú elimináciu existujúcej alebo potencionálnej
chyby
Ciele FMEA:
- analyzovať existujúce alebo potencionálne chyby tak, aby bolo možné prijať účinné nápravné
opatrenia, ktoré nám znížia riziko vzniku chyby,
- odhalenie kritických komponentov a potencionánych slabých miest, obzvlášť pri použití nových
postupov a inovačných riešení,
- včasné spoznanie chýb, ich lokalizácia a komplexnosť napriek pôsobeniu ďalších súvislostí,
- odhad a vyčíslenie rizík pochádzajúcich z chýb,
- úprava a oprava návrhov, predstáv na základe skúseností z podobných riešení,
- v sériovej výrobe minimalizovanie zmien potrebných na poskytovanie „rutinných služieb”,
- odhaliť všetky potencionálne chyby systému a ich vplyv na funkčnosť systému.
Použitie metodiky FMEA – široké spektrum aplikovateľnosti ( výrobky, technické procesy, finančné,
sociálne, spoločenské, ... )
Metóda FMEA
Prvky a ich väzby
Funkcia prvku
Prejav
poruchy
Príčina
poruchy
Dôsledky
Základné princípy FMEA
•
členenie systému na prvky - prehľad prvkov systému a ich
parametrov, spojenie medzi prvkami, umiestnenie systému vzhľadom
na zariadenie,
•
diagram funkčnej štruktúry systému - definujú sa spôsoby porúch od
najnižšej až po najvyššiu funkčnú úroveň - od časti až po podsystém,
ktoré môžu nastať u každého prvku do tabuľky a ich príčiny, pričom ich
dôsledky sa berú ako príčiny porúch pre následnú vyššiu úroveň,
•
definovanie
spôsobu
chýb/poruchy
-
vypracovaniu
zoznamu
všetkých možných alebo potenciálnych spôsobov porúch systému
(spôsob poruchy je definovaný ako jav, prostredníctvom ktorého je
porucha na prvku spozorovaná).
•
definovanie kritičnosti chýb/porúch (výpočet miery rizika MR/P).
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Reťazec skutočného vplyvu chyby
2. vplyv
k. vplyv
Vplyv chyby
1.vplyv
2. chyba
Prejav chyby
m. chyba
1. chyba
1. príčina
Príčina chyby
n. príčina
2. príčina
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Modely reťazca vplyvu chýb
2.vplyv
2.vplyv
1.vplyv
Vplyv chyby
vplyv
n. vplyv
1.vplyv
n. vplyv
1.chyba
n. chyba
Prejav chyby
chyba
n. chyba
1.chyba
n. príčina
1.príčina
Príčina chyby
príčina
1.príčina
Štruktúra stromu
FMEA
Štruktúra koreňov
n. príčina
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Miesto FMEA v procesoch
zošrotovanie,
recyklácia
FMEA
marketing a
prieskum trhu
navrhovanie a
zlepšovanie výrobku
(vy)užívanie
FMEA
technická podpora
a servis
NÁVRH
prevádzka
navrhovanie a
zlepšovanie procesu
nákup
výroba alebo
poskytnutie služby
distribúcia
predaj
balenie a
skladovanie
kontrola
FMEA
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Prečo robiť FMEA?
- neustále zlepšovanie procesov a výrobkov,
- zefektívnenie procesu vývoja,
- zvýšenie bezpečnosti a spoľahlivosti funkcií výrobku,
- optimalizovanie nákladov na výrobu a servis,
- zvyšujúce sa nároky zákazníka
Kedy robiť FMEA?
- pri návrhu systémov, procesov, výrobkov, služieb,
- po zmenách systému, procesu, výrobkov, služieb,
- po začlenení systému, procesu, výrobku do nových aplikácií,
- pri riešení problémových výrobkov, reklamácií,
- pri neustálom zlepšovaní a zdokonaľovaní
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
FMEA Tím:
- vedúci projektu FMEA
- moderátor FMEA
- špecialisti:
- vývojár,
- konštruktér,
- kvalitár,
- technológ,
- zástupcovia výroby,
- plánovač,
- zástupcovia logistiky,
- obchodník,
- marketingový pracovník,
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Skúšané faktory/riziká pri aplikácií FMEA
pri konštrukčnej FMEA
zohľadňujeme riziká
pri procesnej FMEA
zohľadňujeme riziká
pôsobiace zvonka
pôsobiace zvnútra
- použitie výrobku,
- chyby postupov,
- podmienky okolia,
- chyby strojov,
- legislatíva ( zákony, úradné nariadenia ),
- chyby nástrojov,
- normy,
- chyby plánov výroby,
- konkurenčné produkty,
- chyby návrhov ( napr. toku materiálu ),
- zákaznícke požiadavky,
- návrhy dodávateľov,
- vlastnosti materiálov
Pojem „failure mode" je možné chápať
dvoma spôsobmi:
• v užšom slova zmysle – ide o konkrétny, priamy dôsledok
akým sa porucha prejaví (napr. priesak na potrubí) a v tomto
slova zmysle nezahŕňa príčinu a vnútorné súvislosti poruchy.
Prekladá sa to ako „ prejav poruchy“
• v širšom slova zmysle – kde je potrebné vedieť ako porucha
vznikla. V tomto prípade tento pojem zahŕňa príčinu poruchy
a ďalšie jej atribúty, potom je výhodnejšie používať výraz „
spôsob poruchy“.
STN IEC 60812: FMEA
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Vznik reťazca „príčina – následok“
Reťazec následkov
Príznak
Následok
Následok
Príčina
Príčina
Príčina
Konštrukčná chyba
Nákladná výroba
nespokojnosť
užívateľov
rastúca chyba
Počet logických
krokov
klesajúca chyba
1
2
......
FMEA
Analýza zmätkov
......
n
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Vyčíslenie rizika
Riziko je možnosť vzniku závažnej straty
Na vyčíslenie rizika je vhodný násobok možnosti výskytu a straty
Riziko = P (výskyt problému) x Strata,
Riziko = P (dostane sa k zákazníkovi) x V (všetky náklady na chybu).
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Vyčíslenie rizika
V prípade FMEA:
Riziko = P (výskyt u zákazníka) x V (všetky náklady súvisiace s výskytom chyby)
MR/P = Vz * Vs * Od
( RPN = RA * RB * RE )
kde: MR/P – rizikové prioritné číslo ktoré udáva mieru rizika, ktoré so sebou nesie vznik chyby, ako
súčin významu, pravdepodobnosti výskytu a odhalenia
( RPZ – nem.: Risiko-Prioritäts-Zahl )
( RPN – ang.: Risk Priority Number )
Vz(RA) – význam chyby
Vs(RB) – výskyt chyby
Od(RE) – odhalenie chyby
Formulár systémovej FMEA podľa VDA 4.2
Analýza možných chýb a ich následkov
systémová FMEA výrobku
Typ/ model/ prevedenie/dávka:
Č. systému/prvok
Funkcia/ úloha:
Možné
následky
Možná
FMEA č.
systémová FMEA procesu
Str.
Číslo dielu:
Zodpovednosť
Od:
Zmenový stav:
Podnik:
Dátum:
Číslo dielu:
Zodpovednosť
Od:
Podnik:
Dátum:
Zmenový stav:
Opatrenia k
Možné
obmedzeniu
Vz Chyba/porucha Príčiny chýb
výskytu
Zodpovednosť
Opatrenia
Vy
k odhaleniu
Vz - hodnotenie významu
Od - hodnotenie pravdepodobnosti odhalenia
Vy - hodnotenie pravdepodobnosti výskytu
MR/P - miera rizika / priorita
Od
MR/P termín
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Vz – význam chyby
Číselná hodnota ( 1 – 10 ), ktorá nám vyjadruje závažnosť dôsledku chyby na celý systém
sotva postrehnuteľný
=
1
nepatrný
=
2–3
stredne ťažký
=
4–6
veľký
=
7–8
mimoriadne závažný
=
9 - 10
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Vy – význam chyby
Príklad: Význam následkov možnej chyby pre zákazníka – určenie faktoru hodnotenia
sotva postrehnuteľný
je nepravdepodobné, že by chyba mohla mať nejaký účinok na
zákazníka ( zákazník chybu nikdy nespozoruje )
nepatrný
význam chyby vyvolá u zákazníka len nepatrnú/malú nespokojnosť
2-3
stredne závažný
význam vyvolá u zákazníka nespokojnosť
4-6
veľký
nespokojnosť je veľká a je spôsobená chybne fungujúcim dielom,
pravdepodobnosť výskytu závažnej poruchy
7-8
mimoriadne závažný
význam chyby je mimoriadne vysoký, je ohrozená bezpečnosť a
legislatívne predpisy
9 - 10
1
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Vy – výskyt chyby
Číselná hodnota ( 1 – 10 ), ktorá nám vyjadruje pravdepodobnosť výskytu príčiny chyby
nepravdepodobná
=
1
nepatrná
=
2–3
malá
=
4–6
veľká
=
7–8
veľmi vysoká
=
9 - 10
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Vs – výskyt chyby
Príklad: Pravdepodobnosť výskytu chyby
početnosť
chyby
smerodajná
odchýlka
Cpk
nepravdepodobná
chyba je skoro vylúčená
1
1 z 1 000 000
+ 5σ
1,67
2
1 z 20 000
+ 4σ
1,33
nepatrná
proces je pod štatistickou
kontrolou, zvažované sú len
veľmi ojedinelé chyby
3
1 z 4 000
3,5σ
>1
4
1 z 1000
5
1 z 400
+ 3σ
≤1
6
1 z 80
7
1 z 40
8
1 z 20
9
1z8
10
1z2
malá
veľká
veľmi vysoká
proces je pod štatistickou
kontrolou, v malom rozsahu
sú občas chyby mysliteľné
proces nie je pod
štatistickou kontrolou,
chyby sa vyskytujú často
Chybe môžeme sotva
zabrániť
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Od – odhalenie chyby
Číselná hodnota ( 1 – 10 ), ktorá nám vyjadruje pravdepodobnosť (ne)odhalenia príčiny vzniknutej
chyby
vysoká
=
1
mierna
=
2–5
malá
=
6–8
veľmi malá
=
9
nepravdepodobná
=
10
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Od – odhalenie chyby
Príklad: Pravdepodobnosť odhalenia chyby pomocou metód zabezpečenia procesu
vysoká
metódy zabezpečenia procesu odhalia s veľkou pravdepodobnosťou
možnú chybu ( proces odhalí chybu automaticky )
mierna
metódy zabezpečenia procesu môžu odhaliť možnú chybu
2-5
malá
metódy zabezpečenia procesu majú pravdepodobnosť odhaliť
možnú chybu
6-8
veľmi malá
metódy zabezpečenia procesu môžu sotva zistiť možnú chybu
9
nepravdepodobná
Metódy zabezpečenia procesu nezistia, alebo nemôžu zistiť
potencionálnu chybu
1
10
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Možnosti číselného vyjadrenia rizika
Hodnotiaci
koeficient
Vs
Vz
miera rizika
nutnosť zásahu
Od
1
1
1
ideálny stav
nie
1
1
10
chyby sú pod kontrolou
nie
1
10
1
chyby neprejdú k zákazníkom
nie
1
10
10
chyby prejdú k zákazníkom
áno
10
1
1
častý výskyt chýb – detekovanie je nákladné
áno
10
1
10
častý výskyt chýb, ktorý prejde k zákazníkom
áno
10
10
1
častý výskyt chýb – závažný stav
áno
10
10
10
PROBLÉM !!!
áno !!!
Aplikácia FMEA
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Aplikácia FMEA – metóda A
Diagram príčin a následkov „ Ishikawov diagram“
• diagram príčin a efektu ( C-E diagram = Cause and effect diagram
• diagram rybacia kosť
Prečo ho používame?
• pre identifikáciu všetkých možných známych príčin,
• správna identifikácia následkov,
• určenie všetkých možných chýb procesu pomocou metódy brainstormingu,
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Aplikácia FMEA – metóda A
Diagram príčin a následkov „ Ishikawov diagram“ - postup
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
výber – určenie skúmaného problému – základná orientovaná priamka,
generovanie faktorov s využitím napr. brainstormingu – určenie najpodstatnejších príčin,
ktoré ovplyvňujú skúmaný problém – šikmé veľké čiary ( príčiny prvého stupňa ),
rozanalyzovanie podstatných príčin prvého stupňa na príčiny nižších stupňov – šípky
menšie, ústiace k šípkam prvotných príčin,
určenie úrovne, do ktorej sa majú skúmať príčiny, ktoré boli stanovené,
grupovanie faktorov do logických skupín,
odhalenie podstatných a menej podstatných faktorov
stanovenie konkrétnej zodpovednosti za realizáciu nápravných opatrení, stanovenie
termínov,
administratívne zabezpečenie korekcií a sprievodných činností ( financie, kapacita, atď... ),
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Aplikácia FMEA – metóda A
Diagram príčin a následkov „ Ishikawov diagram“ - ukážka
Metóda
Človek
Stroj
Problém
Okolie
Materiál
Príklad:
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Aplikácia FMEA – metóda A
Diagram príčin a následkov „ Ishikawov diagram“ - postup
BRAINSTORMING – tvorivá technika nových myšlienok ( búrka mozgov )
Cieľ: vytvoriť veľké množstvo tvorivých myšlienok v slobodnej atmosfére za aktívnej účasti všetkých
zainteresovaných osôb.
•
diskusiu riadi len jeden vedúci - moderátor, ktorý definuje predmet / problematiku /,
•
čas sa stanoví maximálne na 15 minút,
•
každý sa vyjadruje len k danej téme, pričom sa postupuje dookola,
•
každý môže povedať ľubovoľný svoj nápad ( i keď nemusí byť na prvý pohľad reálny ),
•
ostatný účastníci nesmú kritizovať ani hodnotiť návrhy druhých,
•
jediný, kto môže kedykoľvek hovoriť je moderátor
•
vyjadrujú sa všetci členovia – nemusia svoje návrhy zdôvodňovať,
•
moderátor prevedie záznam a povzbudzuje ostatných členov k ďalším nápadom,
•
ak účastník nemá príspevok, povie „ďalej“,
•
na záver dostane ktokoľvek možnosť vyjadriť sa.
•
ešte raz sa vráťte ku každému príspevku a ubezpečte sa, či používate rovnakú terminológiu
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Aplikácia FMEA – metóda A
Diagram príčin a následkov „ Ishikawov diagram“ - postup
BRAINSTORMING – tvorivá technika nových myšlienok ( búrka mozgov )
Rozdelenie prvkov do tried:
A – problém a jeho riešenie je v plnej kompetencii tímu – prvotne rieši tím známu problematiku, na
ktorú má plný vplyv. ( tzv. upratanie si na vlastnom dvore )
B – problém a jeho riešenie je len v čiastočnej kompetencii tímu – následne riešenie problematiky,
ktorá čiastočne je v kompetencii tímu za prizvania a účasti zainteresovaných odborníkov a
špecialistov
C – problém nie je v kompetencii tímu – úlohy, ktoré nie sú v kompetencii tímu, treba prenechať tým,
ktorých sa týkajú.
Ideálny počet účastníkov: 8 – 12 ľudí
Pre ďalšie spracovanie je vhodné myšlienky zapisovať na lístky a lepiť ich na tabuľu.
Príklad:
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Aplikácia FMEA – metóda A
Stromový diagram
– používa sa k rozanalyzovaniu problému do čo najmenších podskupín
Postup:
- zapísať na voľnú plochu ( tabuľu ) riešený problém,
- usporiadať čo najväčší počet návrhov a námetov,
- každý návrh je potrebné zapísať samostatne na kartičky,
- kartu s definovaným problémom umiestniť na ľavú stranu,
- s pravej strany prikladať kartičky s návrhmi podľa logického toku tak, aby
bezprostredne súviseli ku kartičke, ktorá sa nachádza tzv. o úroveň vyššie,
- postupne priraďovať kartičky až po dosiahnutie požadovanej úrovne,
- doplniť spojnice, ktoré jednoznačne stanovujú sled a členenie návrhov
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Aplikácia FMEA – metóda A
Stromový diagram
návrh
návrh
návrh
Definovaný
problém
návrh
návrh
návrh
návrh
návrh
Príklad:
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Aplikácia FMEA – metóda A
Paretov diagram
Sústrediť sa na tých 20% príčin, ktoré mi spôsobujú 80% výsledkov
Dr. Juran – dokázal, že v oblasti kvality je 5-20% príčin „životne dôležité minimum“
Paretova analýza
500
100
Individuálna
Poèetnos•
početnosť
80
300
60
200
40
100
0
Chyba
Count
Percent
Cum %
20
0
A
260
59,6
59,6
B
100
22,9
82,6
C
55
12,6
95,2
Other
21
4,8
100,0
Početnosť
%
Kumulatívna
početnosť ( % )
400
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Aplikácia FMEA – metóda A
Paretov diagram - postup
• usporiadanie údajov podľa kvantitatívneho ohodnotenia zvoleného ukazovateľa ( počet
chýb, náklady spojené s chybami ) – zostupné usporiadanie,
• vytvorenie kumulovaných súčtov,
• vytvorenie kumulovaných súčtov v percentách,
• voľba kritéria pre „životne dôležité“ položky ( 50%, 70%, 80%, ... )
• určenie množiny „životne dôležitých“ položiek ( A, B ) a množiny položiek nevýznamných
( C, ostatné...)
• rozbor príčin pre každú „životne dôležitú“ položku
• príprava opatrený na odstránenie zistených príčin
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Aplikácia FMEA – metóda A
Paretov diagram - príklad
Poradie
Kritérium: K [ 50% ]
K [ 80% ]
CHYBA
Početnosť výskytu
( druh - názov )
Prcentuálne
Jednotlivo
Kumulatívne
Jednotlivo
Kumulatívne
1.
porušenie technologickej disciplíny
241
241
54,3%
54,3%
2.
nevhodné náradie
115
356
25,9%
80,2%
3.
nedostatoky kompletujúcich prvkov
52
408
11,7%
91,9%
4.
pracovné prostredie ( osvetlenie )
30
438
6,8%
98,6%
5.
ostatné ( logistika, tok materiálu,...) / 6-druhov chýb /
6
444
1,4%
100,0%
Spolu
444
100%
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Aplikácia FMEA – metóda A
Paretov diagram - príklad
Paretov graf a Lorenzova krivka
100
400
Count
Individuálna
početnosť
K [ 80% ]
80
300
60
K [ 50% ]
200
40
100
20
0
0
Count
Percent
Cum %
1
241
54,3
54,3
2
115
25,9
80,2
3
52
11,7
91,9
4
30
6,8
98,6
Other
6
1,4
100,0
Početnosť
Percent
početnosť ( % )
Kumulatívna
500
FMEA – Analýza možných chýb a ich dôsledkov
Aplikácia FMEA – metóda A
Paretov diagram - príklad
K [ 50% ]
1/10*100% = 10%
...len 10% z uvedených druhov príčin robí viac ako 54% chybných výsledkov.
54,3 / 10
K [ 80% ]
2/10*100% = 20%
...len 20% z uvedených druhov príčin robí viac ako 80% chybných výsledkov.
80,2 / 20
Príklad:

similar documents