Анализ характера и последствий отказов

«FMEA» перенаправляется сюда. Чтобы узнать о других значениях, см. FMEA (значения) .

график с примером действий в режиме отказа и анализом последствий

Анализ видов и последствий отказов ( FMEA ; часто пишется с «режимами отказа» во множественном числе) — это процесс проверки как можно большего количества компонентов, сборок и подсистем для выявления потенциальных режимов отказа в системе, а также их причин и последствий. Для каждого компонента виды отказов и их последствия для остальной части системы записываются в специальной таблице FMEA. Существует множество вариантов таких рабочих листов. FMEA может представлять собой качественный анализ, но может быть поставлен на количественной основе, когда математические интенсивности отказов модели объединены со статистической базой данных коэффициентов видов отказов. Это был один из первых высокоструктурированных систематических методов анализа отказов . Он был разработан инженерами по надежности в конце 1950-х годов для изучения проблем, которые могут возникнуть из-за неисправностей военных систем. FMEA часто является первым шагом исследования надежности системы.

Существует несколько различных типов анализа FMEA, такие как:

• Функциональный
• Дизайн
• Процесс

Иногда FMEA расширяется до FMECA (вид отказа, последствия и анализ критичности), чтобы указать, что анализ критичности также выполняется.

FMEA — это метод индуктивного рассуждения (прямой логики), единой точки анализа отказов, который является основной задачей в области проектирования надежности , обеспечения безопасности и обеспечения качества .

Успешная деятельность FMEA помогает идентифицировать потенциальные виды отказов на основе опыта работы с аналогичными продуктами и процессами или на основе общей физики логики отказов. Он широко используется в сфере разработки и производства на различных этапах жизненного цикла продукта. Анализ последствий относится к изучению последствий этих сбоев на разных уровнях системы.

Функциональный анализ необходим в качестве входных данных для определения правильных видов отказов на всех уровнях системы, как для функционального FMEA, так и для частичного (аппаратного) FMEA. FMEA используется для структурирования мер по снижению риска на основе либо вида отказа, либо снижения серьезности последствий, либо на основе снижения вероятности отказа, либо того и другого. FMEA, в принципе, представляет собой полный индуктивный анализ (прямая логика), однако вероятность отказа можно оценить или уменьшить только путем понимания механизма отказа . Следовательно, FMEA может включать информацию о причинах сбоев (дедуктивный анализ), чтобы уменьшить вероятность их возникновения путем устранения выявленных (коренных) причин .

Введение

FME(C)A — это инструмент проектирования, используемый для систематического анализа постулируемых отказов компонентов и определения их последствий для работы системы. Иногда анализ характеризуют как состоящий из двух субанализов, первый из которых представляет собой анализ видов и последствий отказов (FMEA), а второй — анализ критичности (CA). Успешная разработка FMEA требует, чтобы аналитик включил все существенные виды отказов для каждого элемента или части системы. FMEA может выполняться на уровне системы, подсистемы, сборки, узла или детали. FMECA должен быть действующим документом при разработке проекта оборудования. Его следует планировать и выполнять одновременно с проектированием. При своевременном завершении FMECA может помочь в принятии проектных решений. Полезность FMECA как инструмента проектирования и процесса принятия решений зависит от эффективности и своевременности выявления проблем проектирования. Своевременность, вероятно, является наиболее важным фактором. В крайнем случае, FMECA будет иметь мало значения для процесса принятия проектных решений, если анализ будет проводиться после того, как оборудование будет построено. Хотя FMECA идентифицирует все виды отказов деталей, его основным преимуществом является раннее выявление всех критических и катастрофических режимов отказов подсистем или систем, чтобы их можно было устранить или свести к минимуму путем модификации конструкции на самом раннем этапе разработки; поэтому FMECA следует выполнять на уровне системы, как только становится доступна предварительная проектная информация, и распространять ее на более низкие уровни по мере разработки рабочего проекта.

Примечание. Для более полного моделирования сценариев можно рассмотреть другой тип анализа надежности, например, анализ дерева отказов (FTA); дедуктивный ( обратная логика) анализ отказов, который может обрабатывать множественные отказы внутри изделия и/или за его пределами, включая техническое обслуживание и логистику. Он начинается на более высоком функциональном/системном уровне. FTA может использовать записи FMEA основного режима отказа или сводку последствий в качестве одного из входных данных (базовые события). Анализ опасностей интерфейса, анализ человеческих ошибок и другие могут быть добавлены для завершения моделирования сценариев.

Функциональный отказ и анализ последствий

Анализ всегда должен начинаться с составления списка функций, которые должна выполнять конструкция. Функции — это отправная точка хорошо выполненного FMEA, и использование функций в качестве базовой линии обеспечивает наилучший результат FMEA. В конце концов, дизайн – это лишь одно из возможных решений для выполнения функций, которые необходимо выполнить. Таким образом, FMEA можно выполнить как для концептуальных, так и для рабочих проектов, как для аппаратного, так и для программного обеспечения, независимо от сложности проекта.

При выполнении FMECA сначала считается, что интерфейсное оборудование (или программное обеспечение) работает в соответствии со спецификациями. После этого его можно расширить, последовательно используя один из 5 возможных режимов отказа одной функции интерфейсного оборудования в качестве причины отказа рассматриваемого элемента конструкции. Это дает возможность сделать конструкцию устойчивой к сбоям функций в других частях системы.

Кроме того, каждый постулируемый отказ детали считается единственным отказом в системе (т. е. это анализ единичного отказа). В дополнение к FMEA, выполняемым в системах для оценки влияния сбоев нижнего уровня на работу системы, выполняется несколько других FMEA. Особое внимание уделяется интерфейсам между системами и вообще всем функциональным интерфейсам. Целью этих FMEA является обеспечение того, чтобы необратимые физические и/или функциональные повреждения не распространялись по интерфейсу в результате сбоев в одном из интерфейсных блоков. Этот анализ выполняется на уровне отдельных частей для схем, которые напрямую взаимодействуют с другими устройствами. FMEA может быть выполнен без CA, но CA требует, чтобы FMEA ранее идентифицировал критические сбои на уровне системы. Когда оба шага выполнены, весь процесс называется FMECA.

Основные правила

Основные правила каждого FMEA включают набор процедур, выбранных для проекта; предположения, на которых основан анализ; оборудование, которое было включено и исключено из анализа, и обоснование исключений. Основные правила также описывают уровень анализа (т. е. уровень в иерархии от части к подсистеме, от подсистемы к системе и т. д.), базовое состояние аппаратного обеспечения, а также критерии для системы и предназначения. успех. Следует приложить все усилия для определения всех основных правил до начала FMEA; однако основные правила могут быть расширены и уточнены по мере проведения анализа. Типичный набор основных правил (предположений) следующий:

1. Одновременно существует только один режим отказа.
2. Все входные данные (включая команды программного обеспечения) для анализируемого объекта присутствуют и имеют номинальные значения.
3. Все расходные материалы присутствуют в достаточном количестве.
4. Доступна номинальная мощность

Преимущества

Основные выгоды, получаемые от правильно реализованных усилий FMECA, заключаются в следующем:

1. Он обеспечивает документированный метод выбора конструкции с высокой вероятностью успешной эксплуатации и безопасности.
2. Документированный единый метод оценки потенциальных механизмов отказа, видов отказа и их влияния на работу системы, в результате которого формируется список режимов отказа, ранжированный в соответствии с серьезностью их воздействия на систему и вероятностью возникновения.
3. Раннее выявление единых точек отказа (SFPS) и проблем системного интерфейса, которые могут иметь решающее значение для успеха и/или безопасности миссии. Они также обеспечивают метод проверки того, что переключение между резервными элементами не подвергается опасности из-за постулируемых одиночных отказов.
4. Эффективный метод оценки влияния предлагаемых изменений в конструкции и/или эксплуатационных процедурах на успех и безопасность миссии.
5. Основа для процедур устранения неполадок в полете, а также для поиска устройств контроля производительности и обнаружения неисправностей.
6. Критерии раннего планирования испытаний.

Из приведенного выше списка раннее выявление SFPS, участие в процедуре устранения неполадок и размещение устройств мониторинга производительности/обнаружения неисправностей, вероятно, являются наиболее важными преимуществами FMECA. Кроме того, процедуры FMECA просты и позволяют упорядоченно оценивать проект.

История

Процедуры проведения FMECA были описаны в 1949 году в документе «Военные процедуры Вооруженных сил США» MIL-P-1629. пересмотрен в 1980 году как MIL-STD-1629A. К началу 1960-х годов подрядчики Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (НАСА) использовали варианты FMECA или FMEA под разными названиями. Программы НАСА, использующие варианты FMEA, включали «Аполлон» , «Викинг» , «Вояджер» , «Магеллан» , «Галилео » и «Скайлэб» . Отрасль гражданской авиации была одной из первых, кто внедрил FMEA: Общество инженеров автомобильной промышленности (SAE, организация, занимающаяся авиацией и другими видами транспорта, помимо автомобильной, несмотря на свое название), опубликовало ARP926 в 1967 году. После двух редакций Рекомендуемая практика для аэрокосмической отрасли ARP926 была заменена на ARP4761 , которая сейчас широко используется в гражданской авиации.

В 1970-е годы использование FMEA и связанных с ним методов распространилось на другие отрасли. В 1971 году НАСА подготовило отчет для Геологической службы США , в котором рекомендовалось использовать FMEA при оценке морской разведки нефти. за 1973 год В отчете Агентства по охране окружающей среды США описано применение FMEA на очистных сооружениях. FMEA как приложение HACCP в космической программе «Аполлон» распространилось на пищевую промышленность в целом.

Автомобильная промышленность начала использовать FMEA к середине 1970-х годов. Компания Ford Motor представила автомобильной промышленности FMEA для обеспечения безопасности и соблюдения нормативных требований после дела Пинто . Форд применил тот же подход к процессам (PFMEA), чтобы учесть потенциальные сбои, вызванные процессом, до запуска производства. В 1993 году Группа действий автомобильной промышленности (AIAG) впервые опубликовала стандарт FMEA для автомобильной промышленности. Сейчас оно вышло в четвертом издании. SAE впервые опубликовало соответствующий стандарт J1739 в 1994 году. Этот стандарт также находится в четвертом издании. В 2019 году оба описания методов были заменены новым справочником AIAG/VDA FMEA. Это гармонизация прежних стандартов FMEA AIAG, VDA , SAE и других описаний методов. С 2024 года руководство AIAG/VDA FMEA принимается компаниями GM , Ford, Stellantis , Honda NA , BMW , Volkswagen Group , Mercedes-Benz Group AG (ранее Daimler AG) и Daimler Truck .

Хотя изначально методология FMEA была разработана военными, в настоящее время она широко используется в различных отраслях, включая обработку полупроводников, общественное питание, производство пластмасс, программное обеспечение и здравоохранение. Toyota сделала еще один шаг вперед, выпустив анализ конструкции, основанный на подходе режима отказа (DRBFM). В настоящее время этот метод поддерживается Американским обществом качества , которое предоставляет подробные руководства по его применению. Стандартные процедуры анализа видов и последствий отказов (FMEA) и анализ видов отказов, последствий и критичности (FMECA) определяют механизмы отказа продукта, но не могут моделировать их без специального программного обеспечения. Это ограничивает их применимость для предоставления значимого вклада в критические процедуры, такие как виртуальная квалификация, анализ первопричин, программы ускоренных испытаний и оценка оставшегося срока службы. Чтобы преодолеть недостатки FMEA и FMECA, часто используется анализ видов, механизмов и последствий отказов (FMMEA).

После выпуска IATF 16949:2016 , международного стандарта качества, который требует от компаний иметь документированный процесс FMEA для конкретной организации, многие производители оригинального оборудования (OEM), такие как Ford, обновляют свои требования к клиентам (CSR), включив в них использование конкретных требований. Программное обеспечение FMEA. В частности, для Ford эти требования предусматривали многоэтапные сроки выполнения — июль и декабрь 2022 года.

Основные условия

Ниже описаны некоторые основные термины FMEA.

Приоритет действия (AP)

AP заменяет прежнюю матрицу рисков и RPN в справочнике AIAG/VDA FMEA 2019. В нем делается заявление о необходимости дополнительных мер по улучшению.

Отказ

Потеря функции при указанных условиях.

Режим отказа

Конкретный способ или способ возникновения отказа с точки зрения отказа детали, компонента, функции, оборудования, подсистемы или исследуемой системы. В зависимости от типа выполненного FMEA режим отказа может быть описан на различных уровнях детализации. FMEA детали будет сосредоточен на подробных режимах отказа детали или компонента (например, полностью сломанная ось или деформированная ось, или электрический контакт застрял в разомкнутом, короткозамкнутом или прерывистом состоянии). Функциональный FMEA сосредоточится на видах функциональных отказов. Они могут быть общими (например, отсутствие функции, чрезмерная функция, недостаточная функция, прерывистая функция или непреднамеренная функция) или более подробными и специфичными для анализируемого оборудования. PFMEA сосредоточится на видах сбоев процесса (например, установке неправильного сверла).

Причина и/или механизм неисправности

Дефекты в требованиях, конструкции, процессе, контроле качества, обращении или применении детали, которые являются основной причиной или последовательностью причин, инициирующих процесс (механизм), приводящий к режиму отказа в течение определенного времени. Режим отказа может иметь больше причин. Например; «Усталость или коррозия несущей балки» или «фреттинг-коррозия электрического контакта» являются механизмом разрушения и сами по себе (вероятно) не являются видом отказа. Соответствующим видом отказа (конечным состоянием) является «полное разрушение несущей балки» или «разомкнутый электрический контакт». Первоначальной причиной могло быть «Неправильное нанесение антикоррозионного слоя (краски)» и/или «(ненормальная) вибрация от другой (возможно, вышедшей из строя) системы».

Эффект неудачи

Непосредственные последствия сбоя в работе или, в более общем плане, в отношении потребностей клиента/пользователя, которые должны быть выполнены функцией, но в настоящее время не выполнены или не полностью выполнены.

Уровни договоров (спецификация материалов или функциональная разбивка)

Идентификатор уровня системы и, следовательно, сложности элемента. Сложность увеличивается по мере приближения уровней к единице.

Местный эффект

Эффект отказа применительно к анализируемому элементу.

Эффект следующего более высокого уровня

Эффект неудачи, применимый на следующем более высоком уровне соглашения.

Конечный эффект

Эффект отказа на самом высоком уровне соглашения или всей системы.

Обнаружение

Средства обнаружения режима отказа специалистом по обслуживанию, оператором или встроенной системой обнаружения, включая расчетный период бездействия (если применимо).

Вероятность

Вероятность возникновения неисправности.

Номер приоритета риска (RPN)

Серьезность (события) × вероятность (происшествия события) × обнаружение (вероятность того, что событие не будет обнаружено до того, как пользователь узнает о нем).

Серьезность

Последствия режима отказа. Серьезность учитывает наихудшие потенциальные последствия сбоя, определяемые степенью травмы, материального ущерба, повреждения системы и/или времени, потерянного на устранение сбоя.

Замечания/смягчение/действия

Дополнительная информация, включая предлагаемые меры по смягчению последствий или действия, используемые для снижения риска или обоснования уровня риска или сценария.

Пример листа FMEA

Пример листа FMEA

FMEA Ссылка.	Элемент	Возможный режим отказа	Возможная причина(ы)/механизм	Фаза миссии	Местные последствия отказа	Эффект следующего более высокого уровня	Конечный эффект на уровне системы	(P) Вероятность (оценка)	(S) Серьезность	(D) Обнаружение (показания оператору, обслуживающему персоналу)	Период ожидания обнаружения	Уровень риска P*S (+D)	Действия по дальнейшему расследованию/доказательствам	Смягчение/требования
1.1.1.1	Тормозной коллектор арт. обозначение 2б, канал А, уплотнительное кольцо	Внутренняя утечка из канала A в B	а) нарушение сжатия уплотнительного кольца (ползучесть) б) повреждение поверхности во время сборки	Посадка	Снижение давления в главном тормозном шланге.	Нет торможения левого колеса	Значительно уменьшено замедление самолета на земле и в боковом заносе. Частичная потеря контроля положения взлетно-посадочной полосы. Риск столкновения	(В) Время от времени	(V) Катастрофический (это худший случай)	(1) Бортовой компьютер и компьютер технического обслуживания покажут: «Левый главный тормоз, низкое давление».	Встроенный интервал тестирования 1 минута.	неприемлемо	Проверьте период покоя и вероятность сбоя	Требуются резервные независимые тормозные гидравлические каналы и/или требуется резервное уплотнение и классифицируется уплотнительное кольцо как критичная деталь класса 1.

Вероятность (Р)

Необходимо смотреть на причину отказа режима и вероятность его возникновения. Это можно сделать путем анализа, расчетов/МКЭ, рассмотрения аналогичных элементов или процессов и режимов отказов, которые были задокументированы для них в прошлом. Причина отказа рассматривается как слабость конструкции. Все потенциальные причины режима отказа должны быть идентифицированы и задокументированы. Это должно быть технически. Примерами причин являются: человеческие ошибки при обращении, производственные неисправности, усталость, ползучесть, абразивный износ, ошибочные алгоритмы, чрезмерное напряжение или неправильные условия эксплуатации или использования (в зависимости от используемых основных правил). Режиму отказа может быть присвоен рейтинг вероятности с определенным количеством уровней.

Рейтинг	Значение
1	Крайне маловероятно (практически невозможно или неизвестны случаи возникновения подобных продуктов или процессов с большим количеством часов работы)
2	Удаленный (относительно мало сбоев)
3	Случайные (редкие сбои)
4	Разумно возможно (повторяющиеся неудачи)
5	Частые (отказ практически неизбежен)

Для FMEA детали количественная вероятность может быть рассчитана на основе результатов анализа прогнозирования надежности и коэффициентов видов отказов из каталога распределения видов отказов, такого как RAC FMD-97. Этот метод позволяет количественному FTA использовать результаты FMEA для проверки того, что нежелательные события соответствуют приемлемым уровням риска.

Серьезность (S)

Определите серьезность неблагоприятного конечного эффекта (состояния) наихудшего сценария. Эти эффекты удобно записать в виде того, что пользователь может увидеть или испытать в виде функциональных сбоев. Примерами этих конечных эффектов являются: полная потеря функции x, снижение производительности, функции в реверсивном режиме, слишком позднее функционирование, нестабильное функционирование и т. д. Каждому конечному эффекту присваивается номер серьезности (S), например, I (нет эффекта). до V (катастрофическое), в зависимости от стоимости и/или количества человеческих жертв или качества жизни. Эти числа определяют приоритетность видов отказов (вместе с вероятностью и обнаруживаемостью). Ниже приведена типовая классификация. Возможны и другие классификации. См. также анализ опасностей .

Рейтинг	Значение
1	Никакого существенного влияния на надежность и безопасность
2	Очень незначительное, никаких повреждений и травм, требуется только техническое обслуживание (замечено только разборчивыми клиентами)
3	Незначительные, незначительные повреждения, легкие травмы (затрагивает очень мало системы, заметил средний клиент)
4	Критический (вызывает потерю основной функции; потеря всех запасов безопасности, 1 отказ от катастрофы, серьезные повреждения, тяжелые травмы, максимум 1 возможная смерть)
5	Катастрофический (изделие выходит из строя; отказ может привести к полной небезопасной работе и возможным многочисленным смертельным случаям)

Обнаружение (Д)

Средства или метод, с помощью которых обнаруживается сбой, изолируется оператором и/или специалистом по техническому обслуживанию, а также время, которое это может занять. Это важно для контроля ремонтопригодности (доступности системы) и особенно важно для сценариев множественных отказов. Это может включать в себя неактивные режимы отказа (например, отсутствие прямого воздействия на систему, когда дублирующая система/элемент автоматически берет на себя управление или когда отказ является проблематичным только во время определенных миссий или состояний системы) или скрытые отказы (например, механизмы отказа из-за износа , например, появление трещины в металле). , но не критической длины). Должно быть ясно, как тип или причина отказа может быть обнаружен оператором при нормальной работе системы или может ли он быть обнаружен бригадой технического обслуживания с помощью некоторых диагностических действий или автоматического встроенного тестирования системы. Может быть введен период покоя и/или задержки.

Рейтинг	Значение
1	Определенно – неисправность будет обнаружена при тестировании –
2	Почти наверняка
3	Высокий
4	Умеренный
5	Низкий
6	Неисправность не обнаружена операторами или обслуживающим персоналом

Период покоя или латентный период

Среднее время, в течение которого режим отказа может оставаться незамеченным, может быть введено, если оно известно. Например:

• Секунды, автоматически определяются компьютером обслуживания
• 8 часов, обнаружено при оборотном контроле
• 2 месяца, обнаруживается блоком планового обслуживания X
• 2 года, выявлено заданием на капитальный ремонт x

Индикация

Если необнаруженный отказ позволяет системе оставаться в безопасном /рабочем состоянии, следует изучить вторую ситуацию отказа, чтобы определить, будет ли индикация очевидной для всех операторов и какие корректирующие действия они могут или должны предпринять.

Показания оператору должны быть описаны следующим образом:

• Нормальный. Индикация, очевидная для оператора, когда система или оборудование работают нормально.
• Аномальный. Индикация, очевидная для оператора, когда система неисправна или вышла из строя.
• Неверно. Ошибочное указание оператору из-за неисправности или выхода из строя индикатора (т. е. приборов, датчиков, устройств визуальной или звуковой сигнализации и т. д.).

ВЫПОЛНЕНИЕ АНАЛИЗА ПОКРЫТИЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЛЯ ТЕСТОВЫХ ПРОЦЕССОВ И МОНИТОРИНГА (из стандарта ARP4761):

Этот тип анализа полезен для определения того, насколько эффективны различные процессы тестирования при обнаружении скрытых и скрытых неисправностей. Метод, используемый для этого, включает в себя исследование применимых видов отказов, чтобы определить, обнаружены ли их последствия, и определить процент интенсивности отказов, применимый к обнаруженным видам отказов. Возможность того, что средства обнаружения сами по себе могут выйти из строя, следует учитывать при анализе покрытия как ограничивающий фактор (т. е. покрытие не может быть более надежным, чем доступность средств обнаружения). Включение охвата обнаружения в FMEA может привести к тому, что каждый отдельный отказ, который раньше был одной категорией последствий, теперь становится отдельной категорией последствий из-за возможностей охвата обнаружения. Другой способ включения охвата обнаружения заключается в том, что FTA консервативно предполагает, что отсутствие пробелов в покрытии из-за скрытого отказа в методе обнаружения не влияет на обнаружение всех отказов, отнесенных к проблемной категории последствий отказа. FMEA может быть пересмотрен, если необходимо для тех случаев, когда это консервативное предположение не позволяет удовлетворить требования максимальной вероятности события.

После этих трех основных шагов можно указать уровень риска.

Уровень риска (P×S) и (D)

Риск представляет собой комбинацию вероятности и серьезности конечного эффекта , где вероятность и серьезность включают влияние на невозможность обнаружения ( время покоя ). Это может повлиять на вероятность сбоя в конечном результате или на серьезность последствий в худшем случае. Точный расчет может быть непростым во всех случаях, например, когда возможны несколько сценариев (с несколькими событиями) и решающую роль играет обнаруживаемость/спячка (как для резервных систем). В этом случае может потребоваться анализ дерева отказов и/или деревьев событий для определения точных уровней вероятности и риска.

Предварительные уровни риска могут быть выбраны на основе матрицы рисков , как показано ниже, на основе Mil. Стандарт. 882. Чем выше уровень риска, тем больше требуется обоснований и мер по смягчению последствий, чтобы предоставить доказательства и снизить риск до приемлемого уровня. О высоком риске следует сообщать руководству более высокого уровня, которое несет ответственность за принятие окончательного решения.

Серьезность Вероятность	я	II	III	IV	V	МЫ
я	Низкий	Низкий	Низкий	Низкий	Умеренный	Высокий
II	Низкий	Низкий	Низкий	Умеренный	Высокий	неприемлемо
III	Низкий	Низкий	Умеренный	Умеренный	Высокий	неприемлемо
IV	Низкий	Умеренный	Умеренный	Высокий	неприемлемо	неприемлемо
V	Умеренный	Умеренный	Высокий	неприемлемо	неприемлемо	неприемлемо

• После этого шага FMEA стало похоже на FMECA .

Тайминг

FMEA следует обновлять всякий раз, когда:

• Начинается новый цикл (новый продукт/процесс)
• Вносятся изменения в условия эксплуатации.
• В конструкцию внесены изменения
• Введены новые правила
• Отзывы клиентов указывают на проблему

Использование

• Разработка системных требований, минимизирующих вероятность сбоев.
• Разработка проектов и систем тестирования, обеспечивающих устранение отказов или снижение риска до приемлемого уровня.
• Разработка и оценка диагностических систем.
• Помочь с выбором дизайна (анализ компромиссов).

Преимущества

• Катализатор командной работы и обмена идеями между подразделениями
• Собирайте информацию, чтобы уменьшить количество будущих сбоев, используйте инженерные знания.
• Раннее выявление и устранение потенциальных видов отказа
• Уделяйте особое внимание предотвращению проблем
• Соблюдение требований законодательства (ответственность за качество продукции)
• Улучшить имидж и конкурентоспособность компании
• Улучшить выход продукции
• Повысить качество, надежность и безопасность продукта/процесса.
• Повысьте удовлетворенность пользователей
• Максимизируйте прибыль
• Минимизируйте поздние изменения и связанные с ними расходы.
• Уменьшить влияние на прибыль компании
• Сократить время и стоимость разработки системы
• Уменьшите вероятность подобных сбоев в будущем.
• Уменьшите вероятность возникновения гарантийных проблем

Ограничения

Хотя FMEA выявляет важные опасности в системе, его результаты могут быть неполными, а подход имеет ограничения. в контексте здравоохранения FMEA и другие методы оценки рисков, включая SWIFT ( структурированный метод «что если» Было обнаружено, что ) и ретроспективные подходы, имеют ограниченную применимость при использовании изолированно. Проблемы, связанные с масштабами и организационными границами, по-видимому, являются основным фактором отсутствия достоверности.

Если FMEA используется как нисходящий инструмент, он может выявить только основные виды отказов в системе. Анализ дерева отказов (FTA) лучше подходит для анализа «сверху вниз». При использовании в качестве восходящего инструмента FMEA может дополнить FTA и выявить гораздо больше причин и видов отказов, приводящих к симптомам верхнего уровня. Он не способен обнаруживать сложные режимы отказа, включающие множественные отказы внутри подсистемы, или сообщать об ожидаемых интервалах отказов конкретных режимов отказов до подсистемы или системы верхнего уровня.

Кроме того, умножение рейтингов серьезности, возникновения и обнаружения может привести к изменению рангов, когда менее серьезный режим отказа получает более высокий RPN, чем более серьезный режим отказа. Причина этого в том, что рейтинги представляют собой порядковые числа шкалы , а умножение для порядковых чисел не определено. Порядковые рейтинги говорят только о том, что один рейтинг лучше или хуже другого, но не насколько. Например, рейтинг «2» не может быть в два раза более серьезным, чем рейтинг «1», или «8» не может быть в два раза более серьезным, чем «4», но умножение рассматривает их так, как если бы они были. См. «Уровень измерения» для дальнейшего обсуждения. Были предложены различные решения этой проблемы, например, использование нечеткой логики в качестве альтернативы классической модели RPN. В новом справочнике AIAG/VDA FMEA (2019 г.) подход RPN был заменен подходом AP (приоритет действия).

Таблицу FMEA сложно создать, трудно понять и прочитать, а также трудно поддерживать. Использование методов нейронных сетей для кластеризации и визуализации режимов отказов предлагалось начиная с 2010 года. Альтернативный подход — объединить традиционную таблицу FMEA с набором диаграмм-бабочек. Диаграммы обеспечивают визуализацию причинно-следственных цепочек, а таблица FMEA предоставляет подробную информацию о конкретных событиях.

Типы

• Функциональность : до предоставления проектных решений (или только на высоком уровне) функции могут быть оценены на предмет потенциальных последствий функциональных отказов. Общие меры по смягчению последствий («требования к проектированию») могут быть предложены для ограничения последствий функциональных сбоев или ограничения вероятности их возникновения на этой ранней стадии разработки. В его основе лежит функциональная разбивка системы. Этот тип также может использоваться для оценки программного обеспечения.
• Концептуальный дизайн / аппаратное обеспечение : анализ систем или подсистем на ранних стадиях концепции проектирования для более детального анализа механизмов отказа и функциональных отказов более низкого уровня, особенно для различных концептуальных решений. Его можно использовать в исследованиях компромиссов.
• Рабочий проект/оборудование : анализ продукции перед производством. Это наиболее подробные (в стандарте MIL 1629 называемые FMEA частей или оборудования) FMEA, которые используются для идентификации любого возможного режима отказа оборудования (или другого) вплоть до самого низкого уровня детали. Оно должно основываться на разбивке оборудования (например, спецификация = спецификация). В этом FMEA можно полностью проанализировать любую серьезность последствий отказа, предотвращение (смягчение) отказов, обнаружение и диагностику отказов.
• Процесс : анализ процессов производства и сборки. Неисправности процесса могут повлиять как на качество, так и на надежность. Входными данными для этого FMEA является, среди прочего, разбивка рабочего процесса/задачи.

См. также

• Проверка проекта на основе режима отказа – критический анализ проекта. Страницы, отображающие описания викиданных в качестве запасного варианта.
• Восемь дисциплин решения проблем - Восемь дисциплин командно-ориентированного метода решения проблем.
• Причина отказа – дефекты, которые являются основной причиной отказа.
• Анализ характера, последствий и критичности отказов ( FMECA ) – Систематический метод анализа отказов.
• Виды отказов, последствия и диагностический анализ ( FMEDA )
• Интенсивность отказов – частота, с которой инженерная система или компонент выходит из строя.
• Анализ дерева отказов - система анализа отказов, используемая в технике безопасности и надежности.
• Анализ опасностей и критические контрольные точки – Систематический профилактический подход к безопасности пищевых продуктов
• Высокая доступность – системы с длительным временем безотказной работы, т. е. «всегда включенными».
• Список методов анализа материалов
• Список ресурсов по тестированию материалов
• Схема программы принятия процессуальных решений – методы планирования на случай непредвиденных обстоятельств
• Проектирование надежности - раздел системной инженерии, в котором особое внимание уделяется надежности.
• Оценка риска - оценка риска, связанного с воздействием определенного набора опасностей.
• Эксперт в конкретной области - авторитет в определенной области или теме.
• Методы Тагучи – Статистические методы повышения качества выпускаемой продукции.