3. FMEAچيست؟
FMEA = Failure Mode and Effects Analysis
تجزيه و تحليل عوامل خرابي و آثار بالقوه آن، روشی فنی ومهندسی
است که خرابيها و مشکل ت بالقوه را در سيستم، طرح محصول،
فرايندهای توليد محصول و ارائه خدما ت تعريف کرده و آنها را
شناسايی و برطرف می کند.
اين فعاليتها قبل از اين که طرح محصول و فرايندهای توليد محصول و
همچنين نحوه ارائه خدما ت مربوط به مشتری خاتمه پيدا کند انجام
می شود.
3
4. اهداف FMEA
:FMEAبه دليل زير بكار مي رود
1- شناسايي و اولويت بندي حال ت بالقوه خرابي در يك سيستم،
محصول ، فرآيند يا سرويس
2- تعريف و اجراي اقداماتي به منظور حذف يا كاهش
ميزان وقوع حال ت بالقوه خرابي
3- ثبت نتايج تحليل هاي انجام شده به منظور فراهم كردن
مرجعي كامل براي حل مشكل ت در آينده
4
5. كاربرد FMEA
1- درزمان طراحي سيستمي جديد، محصولي جديد ويا فرايندي
جديد
2- زماني که قرار است طرح هاي موجود و يا فرايند توليد يا
مونتاژتغييركند.
3- زماني که فرايندهاي توليد و يا مونتاژ و يا يک محصول در
محيطي جديد و يا شرايط کاري جديد قرارميگيرد.
4- برنامه هاي بهبود مستمر
5
7. مراحل تهيه FMEA
دوره مرور فرآيند ، محصول / طراحی
ايجاد طوفان ذهني براي تعيين الگوي شكست بالقوه
فهرست كردن آثار شكست بالقوه
اختصاص يك درجه شد ت براي هر اثر
اختصاص يك درجه وقوع براي هر الگوي شكست
اختصاص يك درجه تشخيص براي هر الگوي شكست بالقوه يا اثر آن
اختصاص نمرة اولويت خطرپذيري براي هر الگوي شكست
تشخيص اولويت هاي الگوي شكست براي هر اقدام لزم
اقدام لزم براي حذف يا كاهش الگوي شكست بالقوه داراي خطر پذيري
بال
محاسبه PRNپس از كاهش يا از بين بردن آثار الگوي شكست بالقوه
7
8. مسئول انجام FMEA
نوع تجزيه و تحليل عوامل شکست
فرد مسئول
تجزيه و تحليل عوامل شکست در سيستم
مهندس سيستم
تجزيه و تحليل عوامل شکست در طرح
مهندس طرح محصول
تجزيه و تحليل عوامل شکست فرايندهای توليدی
مهندس فرايندهای توليد
تجزيه و تحليل عوامل شکست در ارائه خدما ت
8
مدير قسمت خدما ت
9. فوايد FMEA
1- بهبود کيفيت، افزايش درجه اطمينان کال و ايمني محصولتي که
توليد خواهند داشت.
2- کاهش زمان معرفي محصول به بازار.
3- نياز به تغييرا ت ضروري در فرايند و يا محصول در زمان توليد
انبوه کاهش مي يابد.
4- بهبود تصوير سازمان در نظر مشتري.
5- کاهش هزينه هاي مرتبط با محصول ت خراب و يا نامنطبق.
6- رواج فرهنگ کارتيمي در درون سازمان.
9
10. شدت )(Severity
يك مقياس ارزيابي است كه جدي بودن و شد ت اثر يك
شكست را در صور ت ايجاد آن تعريف مي كند و اعضاي
تيم بايد در تخصيص رتبه با يكديگر به موافقت برسند .
01
11. راهنماي رتبه بندي شدت
معيار
بدون اثر
1
هيچ
مشتري رنجيده نمي شود.اثربسيار خفيف برعملكرد محصول
2
خيلي كم
مشتري بسيارخفيف رنجيده مي شود.اثركم برعملكرد محصول
3
نسبتا كم
مشتري كم رنجيده مي شود.اثرنسبتا كم برعملكرد محصول
4
كم
مشتري كمي ناراضي است.اثرمتوسط برعملكرد محصول
5
متوسط
مشتري احساس ناراحتي مي كند.عملكرد محصول به شدت تحت تاثير
.قرارگرفته اما ايمن است
6
مهم
.مشتري ناراضي است. عملكرد محصول افت ميكند اما ايمن است
7
زياد
.مشتري خيلي ناراضي است. محصول عمل نميكند اما ايمن است
اثر بالقوه شديد است.امكان توقف محصول بدون حادثه خطرناك وجود
.ندارد
8
خيلي زياد
9
جدي
.اثر خيلي شديد وجود دارد
11
رتبه
اثر
01
پرخطر
12. وقوع )(Occurrence
مقادير رتبه بندي كه بر اساس احتمال يا مجموع وقوع
خرابي ناشي از علت مورد نظر در نظر گرفته مي شود.
ساده ترين راه استفاده از مجموع خرابي هاي اجزا )(CNF
در 0001 محصول يا سيستم است.
21
14. تشخيص )(Detection
احتمال اينكه كنترلهاي جاري يك سيستم بتوانند يك خرابي يا علت
خرابي را قبل از اين كه طراحي اجزاي سيستم آغاز شود تشخيص
دهند.
41
15. راهنماي انتخاب رتبه تشخيص
معيار
. درمرحله طراحي اوليه روشهاي تشخيصي مطمئني وجود دارد
1
تقريبا قطعي
درمرحله طراحي اوليه تحليل هاي رايانه اي مطمئني وجود دارد.
2
خيلي زياد
. درمرحله طراحي اوليه مدل سازي يا شبيه سازي وجود دارد
3
زياد
. آزمايش هايي براي اجزاي سيستم در نمونه هاي اوليه وجود دارد
4
نسبتا زياد
. آزمايش هايي براي اجزاي سيستم پيش از توليد وجود دارد
5
متوسط
. آزمايش هايي براي محصول با نمونه اوليه وجود دارد
6
نسبتا كم
آزمايش هايي براي محصول با نمونه اوليه اي كه اجزاي سيستم آن
.نصب شده است وجود دارد
7
كم
فقط آزمايش هاي دوام مطمئني براي محصولي كه اجزاي سيستم آن
.نصب شده است وجود دارد
8
خيلي كم
.فقط تكنيك هاي نامطمئن يا ناتوان وجود دارد
9
به ندرت
.متد يا روش تشخيصي وجود ندارد
51
رتبه
تشخيص
01
تقريبا غير ممكن
16. )RPN (Risk Priority Number
RPN
تشخيص وقوع نمره اولويت ريسك = شد ت
شد ت ، وقوع و تشخيص هرسه اعدادي بين 1 تا 01 هستند.
پس RPNاز 1 تا 0001 تغيير مي كند.
هر چه اين اعداد بيشتر باشند خرابي شديد تر است وعواقب
وخيمتري دارد.
61
18. انواع FMEA
طراحي سيستم ها از ابتدايي ترين مرحله
)( System- FMEA
طراحي قطعات جديد يااعمال تغييرات درطرحهاي جاري
) )Design- FMEA
)(Process-FMEA
طراحي يا توسعه فرايندهاي توليد يا مونتاژ
طراحي يا توسعه فعاليت ها و ارائه خدمات )(Service-FMEA
)(Machinery-FMEA
طراحي ماشين آلت
81
19. FMEA رابطه بين انواع
Design FMEA
Process FMEA
Machinery FMEA
MachineryComponent 1,
Design FMEA
MachineryComponent N,
Design FMEA
19
26. چيست؟Failure
، :شكست ، خطا يا خرابي به صورت زيرتعريف مي شودFailure
Failure is the inability of a system to
perform its required function within
specified performance requirements.
Malfunction + Loss of opportunity = Failure
26
27. تعاريف ديگري از Failure
هرگونه كمبودي است كه ادامه كار توليد را متوقف مي كند.
در دسترس نبودن دارايي است.
در دسترس نبودن تجهيزات است.
نرسيدن به اهداف مورد نظر است.
هر خرابي ثانويه است.
72
28. مثالهايي ازFailure
پمپي كه كار نمي كند
دريچه اي كه گرفته
وقتي كه پولي در حسابي موجود نيست
سيم پاره شده
Errorنرم افزار
خرابي سيستم
ذوب شدن هسته مركزي راكتور
82
29. انواع خرابي
Catastrophic Failure خرابي فاجعه آميز
Potential Failure خرابي بالقوه
Temporary Failureخرابي موقتي
Corrosion or Degradation Failure
خرابي پوسيدگي يا از بين رفتگي
29
36. خرابيهاي نوع اول
دائما در حال ايجاد مي باشند.
افراد داخل سازمان با آنها آشنايي دارند.
براي تشخيص از سيستم هاي كنترلي استفاده مي شود.
مشكل ت كلن ايجاد نمي كنند.
به صور ت يك محرك حساسيت زا در مي آيند كه كاركنان ياد گرفته
اند چگونه با آنها كنار بيايند.
63
37. خرابيهاي نوع دوم
معلول گروهي از علتهاي ريشه اي هستند. اين علل باعث ايجاد
خرابيهاي نوع اول هم شده اند.
اثرا ت حاصل از خرابيها گاهي بسيار جدي مي شود.
شايد لزم باشد توليد يا تجار ت مستعد ورشكستگي منحل شود.
73
38. خرابيهاي نوع سوم
بسيار جدي تر از خرابيهاي قبلي هستند.
هيچ گونه كنترلي براي پيشگيري از آنها وجود ندارد.
تبديل به اثرا ت ويران كننده اي براي مشتريان مي گردند.
در بهترين حالت باعث ايجاد ويراني و ضرر در دارايي مي شوند.
در بدترين حالت باعث صدمه و آسيب يا مرگ مي شوند.
83
39. System FMEA
System-FMEAروشي سيستماتيک است که به منظور
تحليل و بررسي يک سيستم و زير سيستم هاي آن در
ابتدايي ترين مراحل طراحي استفاده ميشود .
93
40. فوايد اجراي System-FMEA
کمک به انتخاب طراحي بهينه سيستم از بين کليه طرح هاي
پيشنهادي
کمک به تعيين سيستم هاي جبراني
افزايش احتمال مورد توجه قرار گرفتن حال ت بالقوه خرابي
تعيين حال ت بالقوه خرابي در سيستم وآثار متقابل آنها با زيرسيستم ها
ويا ساير سيستمها
04
41. خروجي System-FMEA
فهرستي از حال ت بالقوه خرابي که بر اساس شاخص RPNرتبه
بندي شده اند.
فهرستي از آزمايش هايي که مي توانند حال ت خرابي را کشف کنند.
فهرستي از اقداما ت پيشنهادي به منظور حذف حال ت خرابي، افزايش
ايمني ويا کاهش ميزان وقوع.
14
42. اقدامات پيشنهادي
اجراي FMEAبدون داشتن اقدام پيشنهادي بي معناست.
بايد براي خرابي هاي داراي بالترين اولويت اقدام اصلحي
مناسب تعريف كرد.
اولويت بندي حال ت خرابي:
بالترين RPN
بالترين شد ت
بالترين وقوع
24
43. Design FMEA
روشي است سيستماتيك كه به منظور شناسايي و اولويت بندي نقص
ها و كاستي هاي طراحي يك محصول/قطعه كه منجر به بروز
خرابي هاي بالقوه در محصول مي شود و در نهايت اقدام براي
حذف آنها استفاده مي شود.
34
44. فوايد اجراي Design FMEA
1- كاهش نرخ شكست محصول در دوره عمر مفيد آن
2- كاهش زمان معرفي محصول ت جديد
3- جلوگيري از هزينه هاي اضافي
4- ارائه اطلعا ت مفيد به منظور مميزي طرح
5- شناسايي مشخصه هاي محصول كه به كنترل ويژه نيازدارند.
6- اولويت بندي اقداما ت لزم براي بهبود طراحي
7- ترويج كار گروهي
44
45. كاربردهاي Design FMEA
1- يكي از اجزاي برنامه ريزي كيفيت براي
تمام محصول ت جديد
محصول ت تغيير يافته
قطعا ت مشترك مورد استفاده در شرايط جديد
2- روش هاي حل مساله
3- فعاليت هاي بهبود مستمر
54
47. Machinery-FMEA
آناليز حال ت بالقوه خرابي ماشين يك روش استاندارد براي
خرابي دستگاه و ابزار در طي فاز طراحي است كه ايمني
اپراتور، كارايي و توانايي ماشين را افزايش مي دهد.
74
48. كاربردMachinery-FMEA
1- زماني كه تعداد ماشين هاي طراحي شده كم است و نمونه سازي
منطقي و عملي نيست.
2- وقتي كه زمان مصرف محصول طراحي شده طولني است .
مثل يك ماشين تراش براي مصرف در01 سال طراحي مي شود.
84
49. فوايد اجرايMachinery-FMEA
1- بهبود ايمني قابليت اطمينان و دوام تجهيزا ت و ابزارها
2- تعريف و اجراي تغييرا ت طراحي در مراحل آغازين طرح به
منظور كاهش هزينه هاي طراحي و تاخير در تحويل به موقع
3- كاهش ميزان مخاطره در برنامه هاي توليد محصول
4- كاهش هزينه هاي تعميرا ت و نگهداري ماشين آل ت
94
50. حالت خرابي در ماشين
1- خرابي در مولفه هاي ماشين كه مي تواند باعث خرابي ماشين
شود.
خرابي بلبرينگ يا شكست يك شفت
2- خرابي در سيستم يا زير سيستم ماشين
افزايش لرزش ماشين يا كاهش دور ماشين
3- استفاده خلف قاعده از ماشين كه مي تواند باعث خرابي سيستم
ماشين شود.
باربرداري زياد با سرعت بال
05
51. اثر خرابي ماشين
1- توقف دستگاه به دليل تعميرا ت
2- تنظيم پي در پي دستگاه
3- اوقا ت هدر رفته
4- طولني شدن سيكل توليد
5- افزايش زمان لزم براي شروع توليد پس از توقف
6- خرابي قطعا ت توليد شده بوسيله دستگاه
7- خرابي ابزار
15
53. FMECA
FMECA = FMEA + CA
)تحليل بحراني بودن( )Criticality analysis (CA
فرآيندي است كه در آن هر حالت شكست بالقوه بر اساس اثر تركيبي
شدت و احتمال رخداد رده بندي مي شود.
35
55. )Criticality Number )CN
احتمال عدد بحراني بودن = شدت
احتمال و شدت اعدادي از 1 تا 4 در نظر گرفته مي شوند. پس عدد
بحراني بودن از 1 تا 61 تغيير مي كند.
اولويت خرابي ها:
عدد بحراني بودن
شدت
احتمال
55
57. معيارهاي زماني خرابي
)MTBF (Mean Time between Failures
تعداد ساعات قبل از خرابي
)MTTR (Mean Time to Repair
ميانگين زمان مورد نياز براي انجام تعميرات اصلحي
)MTTF (Mean Time To Failure
ميانگين زمان مورد انتظار قبل از اولين خرابي
)براي سيستم هاي غير قابل تعمير(
75
58. محاسبه دسترسي به سيستم
MTTF
MTTF
= Availability
=
MTBF
MTTF + MTTR
احتمال ميانگين اين كه هر عنصر سيستم بتواند در زمان و
شرايط مشخصي درست كار كند.
نرخ خرابي
85
1
=μ
MTBF
60. Modern FMEA
06
FMEAبا چند خرابي
استفاده از Petri Netبراي تحليل آثار چند خرابي
تحليل حساسيت FMEA
تعقيب زنجيرهاي علت و معلولي و احتمال ها با استفاده از
Bayesian Network
مشخص كردن و اولويت بندي قسمتي از خرابيهاي بالقوه كه
بيشترين هزينه عملياتي را دارند. )(Cost Based FMEA
62. Web- based FMEA
Software needed
FMEA Database Server
Be Flexible Enough
Be Extensive Enough
FMEA Web Server
FMEA Web Clients
Design Engineers
Test/QC Engineers
Process/Product Engineers
Managers
62
63. FMEA نرم افزارهاي
FMEA Information Center
http://www.fmeainfocentre.com/software.htm
Reliasoft
http://www.reliasoft.com/xfmea/
Kinetic
http://www.fmeca.com/ffsoft/ffhome.htm
Relax
http://www.relexsoftware.com/products/fmeafmeca.asp
Dyadem
http://www.dyadem.com/products/fmea/
Reliability Center
http://www.reliability.com/proact/leap_software.htm
63
64. منابع
1- آناليز حالت بالقوه خرابي و آثار آن – مفاهيم و روش پياده
سازي گردآوري و تدوين : امور مهندسي تجزيه و تحليل عوامل
شكست و آثار آن نشرساپكو
2- Huang.G.Q , Nie. M. and Mak.K.L “web-based
failure mode and effect analysis” computers &
industrial engineering 37 (1999)
3- Price. C. J. , taylor. N. S. “ Automated multiple
failure FMEA” Reliability engineering and
systems safety 76 (2002)
64
65. ()ادامه
منابع
4- Rhee. Seung. J. , Ishii Kosuke “Using cost
based FMEA to enhance reliability and
serviceability” Advanced engineering
informatics 17 (2003)
65