FMEA - konstrukční. Zpracoval: doc. Dr. Ing. Ivan Mašín

Transkript

1 Zpracoval: doc. Dr. Ing. Ivan Mašín Pracoviště: Katedra částí strojů a mechanismů (TUL) Tento materiál vznikl jako součást projektu In-TECH 2, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR. Design review je odrazem současných změn na vyspělých trzích, díky nimž musí mnozí výrobci čelit dvěma protichůdným tlakům zvyšování komplexity výrobku a zkracováním doby pro uvedení inovovaného výrobku na trh. Design review poskytuje systematický způsob jak tomuto tlaku čelit. Při využití metod z oblasti design review je možné snadněji zajistit to, že konečná jakost výrobku odráží a střetává se skutečnými zákaznickými potřebami a dalšími nákladovými či termínovými omezeními. 1

2 Mezi metody, které je možné (také) zahrnout mezi metody design review patří například: kontrolní listy a formuláře 7 nových nástrojů pro plánování jakosti QFD FTA/R-FTA ETA FMEA/FMCEA F-M analýza DOE Failure Mode and Effects Analysis = analýza projevů a důsledků poruch Jde o užitečný nástroj pro analýzu spolehlivosti, pomocí kterého se analyzují příčiny, důsledky a závažnost poruch, které mohou pramenit z: konstrukčních nedostatků procesních nedostatků 2

3 Zásady FMEA jde o normalizovanou metodu především nové výrobky/procesy specifikujeme čas zahájení FMEA vytváříme seznam a pořadí dle rizika poruchy jedná se o týmovou práci za výsledky je zodpovědný vedoucí projektu i vedoucí projektu kreativní činnost převládá nad rutinou formuláře a výsledky FMEA jsou součástí projektové dokumentace Vlastní postup metody FMEA spočívá v provádění rozboru, který je zaznamenáván do jednotlivých rubrik formuláře FMEA. Firmy provádějící FMEA používají zpravidla vlastní typ formulářů. 3

4 Porucha a její chápání v rámci FMEA pojem "porucha" má v rámci použití metody FMEA specifický význam a znamená, že díl nebo celek nezabezpečují požadavky pro ně stanovené nedosažena plánovaná délka technického života (hod, cykly) nedodržení tolerance deformace ostré hrany neodpovídající drsnost povrchu malý přechodový poloměr... 4

5 FMEA osvětluje příčiny poruch z pohledu finálního (smontovaného) výrobku. Motor - porucha na klikové hřídeli je extrémním případem, spíše se poruší přívod paliva nebo zapalování. Elektronika - spoje Spolehlivost může být často výrazně zvýšena výměnou "korunové" součástky FMEA poskytne zdůvodnění pro management, který o zvyšování nákladů často nechce slyšet. Provádět FMEA znamená Promyšlené a systematické zkoumání všech myslitelných slabin: 1. konstrukčního řešení výrobku D-FMEA 2. výrobního procesu P-FMEA 5

6 Analýza D-FMEA (konstrukční) zpravidla nemůže využít výsledky o provozní spolehlivosti, protože se provádí většinou ve fázi konstrukce nového výrobku. Z těchto důvodů se často vychází z poruch obdobných součástí. Při rozboru v rámci vycházíme z funkčního nebo spolehlivostního schématu, který udává vazby mezi jednotlivými součástmi, daným konstrukčním řešením a funkcí celého systému. K analýze jednotlivých součástí přistupujeme v pořadí, v jakém dle našeho prvotního rozboru jsou významné pro jakost (spolehlivost) celého výrobku. 6

7 Rozvoj analýzy 7

8 sloupec 1 11: charakteristiky výrobku (součásti) apod. sloupec 12: místo poruchy - uvedeme místo poruchy funkce analyzovaného dílu sloupec 13: druh poruchy - zapíšeme každý možný druh poruchy pro analyzovaný díl resp. podskupinu. Je nutné uvažovat i poruchy netypické! Základní otázkou je :" Jak by se porucha projevila? sloupec 14: možný následek poruchy - uvedeme předpokládaný projev a důsledek z hlediska uživatele (např. zhoršená funkce, hlučné, chybná nebo žádná funkce apod.). Otázka zní: "Co by mohla porucha u zákazníka vyvolat? sloupec 15: kontrolní položky - označíme vybrané díly, které podléhají zvláštnímu systému kontroly (např. z důvodu bezpečnosti) 8

9 X X X X X X X X X X X Základní otázky FMEA 9

10 sloupec 16: možná příčina - uvedeme všechny možné příčiny konstrukčního i výrobního charakteru pro daný typ poruchy (např. nesprávný materiál, montážní závada, chybně svařeno, nesprávně seřízeno, nesprávný rozměr, nečistota v materiálu, špatně tepelně zpracováno, nevyváženo atd.). U zcela nových konstrukčních řešení předpokládáme co nejvíce různých příčin, které je možné k dané poruše vztáhnout. U stávajících konstrukcí, které jsou upravovány vycházíme z příčin, které se vyskytly u minulých konstrukcí. Základní otázka zní :" Co by mohlo způsobit poruchu? sloupec 17: běžné kontroly - jedná se o přehled běžných činností, které jsou doporučeny k zabránění vzniku poruchy, případně mají její vznik nebo výskyt detekovat - tj. takové, které jsou používány u obdobných konstrukcí resp. v případě obdobných technologických postupů. 10

11 sloupec 18: výskyt (V) - na základě odhadu pravděpodobnosti zatřídíme výskyt do tříd 1-10 (dle manuálu FMEA nebo tabulky). Uvažujeme při tom působení běžných kontrol, které budou sloužit k odstranění příčiny poruchy. Při zatřídění do jednotlivých skupin se vychází z určitých statistických předpokladů. K tomu, aby bylo možné snížit míru výskytu, musíme buď upravit konstrukci nebo zlepšit kontrolní systém (snížení výskytu poruchy) sloupec 19: závažnost (Z) - odhadneme závažnost projevu nebo důsledku poruchy rovněž v třídách 1-10 (dle manuálu FMEA nebo tabulky). Snížení rizika omezením závažnosti lze jedině konstrukční změnou sloupec 20 : detekce (D) - odhad pravděpodobnosti odhalení poruchy před tím, než se výrobek dostane k zákazníkovi (třídy 1-10, dle manuálu FMEA nebo dle tabulky). Snížení rizika lze v případě detekce dosáhnout buď konstrukční změnou nebo zásahem do systému zabezpečování jakosti (kontrolníčinnosti) 11

12 Hodnocení rizika poruchy Riziko se hodnotí podle 3 hledisek: V ýs k yt 12

13 Z á v a ž n o s t D et e k c e 13

14 sloupec 21 : rizikovéčíslo (RČ) - součin kolonek 18, 19 a 20. Slouží ke stanovení rizika možných poruch a priority nápravných činností. Porucha s nejvyšším rizikovým číslem je v rámci nápravných opatření preferována. Za hraniční velikost rizikového čísla lze považovat číslo 100. sloupec 22 : doporučená nápravná opatření - stručný popis nápravných opatření (konstrukční i technologické změny, zlepšení kontrolních činností atd.) u těch poruch v jejichž případě nesplňuje rizikové číslo naše kritéria. Cílem nápravných opatření je snížení hodnot spojených s výskytem, závažností a detekcí poruchy. V případě žádných opatření uvedeme "N". 14

15 Posouzení rizika a nutnosti nápravných opatření Je třeba věnovat pozornost vzájemnému poměru tří stanovených hodnot (V,Z,D) - více než nějaké předem stanovené míře (číslu). Za hraniční se velmi často využívá hodnota rizikového čísla 100. Bezpečností díly a systémy - závažnost vždy 10! Při výskytu/detekci = 7 je nutná analýza 15

16 Posouzení rizika a nutnosti nápravných opatření Priority při zavádění nápravných opatření 1. odstranit příčinu vady (poruchy) 2. omezit výskyt vady 3. redukovat důsledky vady 4. ulehčit odstranění vady 16

17 sloupec 23 : přijatá opatření - po provedení nápravných činností se uvádí jejich stručný popis (změny, ověření zkouškou, závěry atd.). sloupce : výskyt (V), závažnost (Z), detekce (D) - obdobné položky (odhadnuté s pomocí manuálu FMEA nebo tab. 2, 3, 4) vyplněné po zavedení resp. provedení nápravné činnosti. sloupec 27 : výsledné rizikové číslo (VRČ) - výpočet (součin sl. 24, 25 a 26) výsledného rizikového čísla. V případě nutnosti je nutné přijmout další nápravná opatření pro snížení rizikového čísla. sloupec 28 : odpovědnost - pracovník nebo útvar, který zodpovědný za realizaci nápravné činnosti. 17