تکنیک FMEA و کاربرد آن در صنعت
Download
Report
Transcript تکنیک FMEA و کاربرد آن در صنعت
تکنیک FMEAو کاربرد آن در صنعت
فهرست
تاریخچه FMEA
آشنایی با FMEA
نحوه محاسبه RPN
تشریح مراحل انجام کار
آشنایی با جداول و فرم FMEA
تعیین سطح ریسک قابل قبول
تعریف سطوح بحرانی
ارزیابی ریسک دستگاه کاردینگ نساجی
نگرش تولید بی نقص
شرکت ، IBMعظیم ترین شرکت کامپیوتری آمریکا برای نخستین بار تصمیم گرفت بعنوان
طرح آزمایش ی برخی از قطعات خود را از ژاپن تامین کند .این شرکت پذیرش محموله را به
داشتن حداکثر سه معیوب در هر ده هزار قطعه شرط کرده بود .محموله ها همراه
یادداشت زیر به آمریکا رسید :
"ما ژاپنی ها تا بحال زمان زیادی را صرف کرده ایم ولی تاکنون نتوانسته ایم از کار
داد و ستد شما آمریکایی ها سر در بیاوریم ،با این وجود 3قطعه معیوب همراه هر
10هزار قطعه بطور جداگانه بسته بندی و ارسال داشته ایم ،امیدواریم مقبول افتد " .
تاریخچه FMEA
روش تجزيه وتحليل عوامل شكست و آثار آن سابقه 40ساله دارد .استفاده از
*FMEAبرای اولین بار در دهه 1960در صنایع هوا و فضای آمریکا جهت ساخت
سفینه آپولوی 11در ناسای آمریکا مشاهده شده است و پس از آن در دهه 1970و
1980برای موسسات اتمی بکار رفت .ضمن اینکه از سال 1977به بعد برای صنایع
خودروسازی نیز بکار گرفته شد .از سال 2000تا کنون این روش یکی از پرکاربردترین
روش های ارزیابی ریسک در تمامی صنایع می باشد.
*.
Failure mode and effect analysis
آشنایی با FMEA
در FMEAسه موضوع مهم را باید در نظر گرفت:
Occurance احتمال وقوع
شدت خطر
Severity
احتمال کشف
Detect
. 1احتمال وقوع :احتمال يا به عبارتي ديگر شمارش تعداد شكستها نسبت به تعداد انجام فرآیند.
.2شدت خطر :ارزيابي و سنجش نتيجه شكست (البته اگر به وقوع بپيوند) .شدت ،يك مقياس
ارزيابي است كه جدي بودن اثر يك شكست را در صورت ايجاد آن تعريف مي كند .
.3تشخيص :احتمال تشخيص شكست قبل از آن كه اثر وقوع آن مشخص شود .ارزش يا رتبه
تشخيص وابسته به جريان كنترل است .تشخيص ،توانائي كنترل براي يافتن علت و مكانیزم
شكستهاست .
محاسبه * RPN
نمره اولويت خطرپذيري ( :شدت * وقوع * تشخيص)
با توجه به اطالعاتي كه از فرآيند و يا محصول داريم ،خطر را بر اساس سه عامل مذكور
درجه بندي مي كنيم .اين طبقه بندي از 1تا ( 10پايین به باال ) مي باشد .اگر درجات اين سه
عامل را در يكديگر ضرب كنيم نمره اولويت خطرپذيري براي هر الگوي شكست بالقوه و آثار آن
بدست ميآيد .آن دسته از الگوهاي شكست كه داراي نمره RPNباالتری هستند ،مي
بايستي علت آن به سرعت بررس ي شود.
*risk priority number .
تشریح مراحل انجام کار
-1 جمع آوری اطالعات مربوط به فرایند:
ً
دستگاه یا مکانی که در آن ارزیابی ریسک انجام میشود باید کامال شناسایی و نحوه فعالیتها و
فرایندها به دقت بررس ی شود.
-2 تعیین خطرات بالقوه:
تمام خطراتی محیطی ،تجهیزاتی ،مواد ،انسانی و ...که ایمنی را تهدید می کند باید در نظر گرفته
شود .
-3 بررس ی اثرات هر خطر:
اثرات هر خطر ،اثرات احتمالی هستند که خطر بر ایمنی افراد میگذارند .اثرات خطر مانند آتش
سوزی ،مسمومیت ،شکستگی و ...
-4 تعیین علل خطر :
شناخت کافی از دستگاه یا فعالیت مورد نظر مورد ارزیابی میتواند کمک فراوانی برای شناسایی
علل بوجود آمدن خطر باشد.
تشریح مراحل انجام کار
- 5 تعیین شدت وقوع ( نرخ وخامت ) :
شدت یا وخامت خطر فقط در مورد ” اثر “ آن در نظر گرفته میشود .برای شدت خطر ،شاخصهای
کمی وجود دارد که بر حسب مقیاس 1تا 10بیان میگردد.
- 6 احتمال وقوع:
احتمال وقوع ،مشخص میکند که یک علت یا مکانیزم بالقوه خطر با چه تواتری رخ میدهد .احتمال
رخداد بر مبنای 1تا 10سنجیده میشود .بررس ی سوابق و مدارک گذشته بسیار مفید است.
- 7 نرخ احتمال کشف خطر
احتمال کشف نوعی ارزیابی از میزان توانایی است که به منظور شناسایی یک علت یا مکانیزم وقوع خطر
وجود دارد .بعبارت دیگر احتمال کشف ،توانایی پی بردن به خطر قبل از رخداد آن است.
نحوه محاسبه ( RPNنمره اولويت خطرپذيري )
این نمره حاصلضرب سه عدد وخامت ( )Sاحتمال وقوع ( ) Oو احتمال کشف ( ) D
است .
RPN= Severity x Occurance x Detection
عدد RPNبدست آمده را بطور معمول عدد اولویت ریسک می نامند .ناگفته پیداست که حاصل
نهایی محاسبات عددی بین 1و 1000خواهد بود.
فرم اولیه FMEA
.1نام دستگاه :
.2مسئول دستگاه :
.3درگیری قسمتهای دیگر :
حالت
جزء
دستگاه شکست
بالقوه
اثر شکست
بالقوه
.4محصول :
.5تاریخ شروع تحلیل :
.6تاریخ بازبینی مجدد :
شدت علل شکست احتمال روشهای
اثر
وقوع ( )Oشناسایی
بالقوه
((S
درجه
شناسایی
()D
اقدامات
پیشنهادی
RPN
جدول شدت خطر
رتبه
شدت اثر
شرح
10
خطرناک ـ بدون هشدار
وخامت تاسف بار مثل خطر مرگ ،تخریب کامل
9
خطرناک ـ با هشدار
8
خیلی زیاد
وخامت تاسف بار اما همراه با هشدار است
وخامت جبران ناپذیر است -عدم توانایی انجام وظیفه اصلی
7
زیاد
وخامت زیاد همانند آتش گرفتن تجهیزات سوختگی بدن
6
متوسط
وخامت کم است مانند ضرب دیدگی ،مسمومیت خفیف غذایی
5
کم
وخامت خیلی کم مانند ضرب دیدگی ،مسمومیت خفیف غذای
4
خیلی کم
3
اثرات جزئی
وخامت خیلی کم است ولی بیشتر افراد آن را احساس میکنند
نشت جزئی گاز
اثر جزئی بر جا میگذارد مثل خراش دست هنگام تراشکاری
2
خیلی جزئی
1
هیچ
از دست دادن یک عضو بدن
اثر خیلی جزئی دارد
بدون اثر
جدول احتمال کشف
معیار :احتمال کشف خطر
هیچ کنترلی وجود ندارد و یا در صورت وجود قادر به کشف خطر بالقوه نیست
قابلیت کشف
ً
مطلقا هیچ
10
احتمال خیلی ناچیزی دارد که با کنترلهای موجود خطر ردیابی و اشکار شود
خیلی ناچیز
9
احتمال ناچیزی دارد که با کنترلهای موجود خطر ردیابی و آشکار شود
ناچیز
8
احتمالی خیلی کمی دارد که با کنترلهای موجود خطر ردیابی و آشکار شود
خیلی کم
7
احتمال کمی دارد که با کنترلهای موجود خطر ردیابی و آشکار شود
کم
6
در نیمی از موارد محتمل است که با کنترل موجود خطر بالقوه ردیابی و آشکار شود
متوسط
5
ً
احتمال نسبتا زیادی وجود دارد که با کنترل موجود خطر بالقوه ردیابی و آشکار شود
ً
نسبتا زیاد
4
احتمال زیادی وجود دارد که با کنترل موجود خطر بالقوه ردیابی و آشکار شود
زیاد
3
احتمال خیلی زیاد وجود دارد
خیلی زیاد
ً
تقریبا حتمی
2
ً
تقریبا بطور حتم با کنترلهای موجود خطر بالقوه ردیابی و آشکار می شود.
رتبه
1
جدول احتمال وقوع
احتمال رخداد خطر
نرخ های احتمالی خطر
رتبه
بسیار زیاد – خطر تقریبا اجتناب ناپذیر است
1در 2یا بیش از آن
10
زیاد خطر های تکراری
1در 3
1در8
9
8
7
6
5
4
متوسط -خطر های مورد
1در 20
1در 80
1در 400
کم :خطر های نسبتا نادر
1در 2000
1در 15000
بعید:خطر نا محتمل است
1در 1500000
کمتر از 1در 15000000
3
2
1
تعیین سطح ریسک قابل قبول
در روش استفاده شده در این تحقیق برای میزان سطح ریسک قابل قبول از عدد معیار
ریسک استفاده گردیده است .معیار ریسک شاخص ی برای جداسازی میزان ریسک قابل
قبول و غیر قابل قبول می باشد .خطایی که عدد RPNآن باالتر از معیار ریسک باشد غیر
قابل قبول و اگر پایین تر از معیار ریسک باشد قابل قبول خواهد بود .برای تعیین میزان
معیار ریسک بدین صورت عمل می شود که برای هر جزء دستگاه بر اساس عدد RPNو
سطح بحران آن جزء ،نموداری نقطه ای ترسیم می شود .با توجه به نمودار ،اولین نقطه
ای که در سطح بحران 3قرار می گیرد معیار ریسک برای دستگاه می باشد .
RPN
4
3
1
0
350
300
250
200
150
100
50
0
سطح بحران
2
تعریف سطوح بحرانی
تعریف سطوح بحرانی :
سطح : 1سطح عادی که در آن هر سه فاکتور عدد RPNدارای عددی کمتر از 6می
باشند و یا اینکه عدد RPNپایین است و نیاز به اقدامات پیشگیرانه احساس نمی شود.
سطح : 2سطح نیمه بحرانی که در آن حداکثر یک فاکتور از سه فاکتور عدد RPNدارای
مقادیری باالتر از 6است ولی عدد RPNپایین است .در اینصورت ارایه اقدامات
پیشگیرانه ضروری است .
سطح : 3سطح بحرانی که در آن حداقل دو فاکتور از سه فاکتور عدد RPNدارای
مقادیر باالتر از 6باشند و عدد RPNنیز باال می باشد .مسلم است که این سطح نیاز به
اقدامات پیشگیرانه فوری دارد .
توجه به تمامی فاکتورهای FMEA
نکته قابل بحث در استفاده از FMEAتوجه به اهمیت نسبی رتبه های شدت ،احتمال
وقوع و قابلیت ردیابی مخاطرات می باشد .جهت درک بهتر مساله ،برای مثال در دو حالت
خرابی مختلف که رتبه های شدت خرابی ،احتمال وقوع و میزان ردیابی 2،1،6و 2،3،2
باشد RPN=12است ،در حالیکه میزان شدت خطر در این دو حالت تفاوت زیادی دارد
.
بخش عملی تحقیق ( آشنایی با دستگاه کاردینگ )
تجزیه و تحلیل دستگاه کاردینگ به منظور استفاده از روش FMEA
مراحل انجام اين تحقیق به صورت کلی به شرح زیر می باشد :
.1 مشخص کردن سیستم و نحوه عملکرد آن
ابتدا سیستم کلی که شامل سالن ریسندگی ،کارگران و ...می باشد مورد تجزیه و تحلیل قرار
گرفت .
.2 جمع آوري اطالعات از طریق :
صحبت با افراد مطلع و مسئول و اپراتور دستگاه
استفاده از روش طوفان فكري برای آشنايي با نحوه عملكرد و ریسک های مربوط به دستگاه
استفاده از منابع علمی همچون مقاالت ،کتب و ا ينترنت
.3 تعيین خطا ها ،علل بروز خطاها و آثار ناش ي از آنها
.4 امتيازدهي به سه فاكتور رخداد ،وخامت واحتمال كشف
.5 محاسبه RPN
.6 تهیه پیشنهادات و دستورالعمل جهت ارائه به مسئولین شرکت
فرم - 3برگه کار FMEAتکمیل شده
فرم - 3برگه کار FMEAتکمیل شده
دیاگرام معیار ریسک و اعداد RPN
RPN
4
3
1
0
350
300
250
200
150
عدد RPN
100
50
0
سطح بحران
2
براي تعیین عدد معیار ریسک ( سطح قابل قبول ريسک (در اين تحقیق به این ترتیب عمل
شده است که پس از محاسبه RPNبرای تمامی زیر سیستم ها ،نموداری نقطه ای بر
اساس دو فاکتور سطح بحران و عدد RPNترسیم شد که در این نمودار عالوه بر
مشخص شدن اعداد ، RPNتعداد خطاهای موجود در هر سطح نیز نشان داده شده اند
.
باتوجه به نمودار ،اولین نقطه اي که در سطح 3قرار مي گیرد مشخص کننده معيار ريسک
مي باشد که در اینجا عدد 252به عنوان مرز ریسک های قابل قبول و غیر قابل قبول
تعیین شده است.
بر اساس شدت ریسک
بر اساس عدد RPN
مخزن
14%
غلطک تغذیه
34%
غلطک تغذیه
22%
مخزن
15%
غلطکهای استیل
10%
غلطکهای استیل
15%
تکرین
15%
تکرین
7%سیلندر
6%
دافر
29%
بر اساس احتمال وقوع
سیلندر
15%
دافر
18%
بر اساس احتمال کشف
غلطک تغذیه
18%
مخزن
21%
غلطک تغذیه
27%
مخزن
14%
غلطکهای استیل
14%
تکرین
15%
غلطکهای استیل
15%
تکرین
9%
سیلندر
13%
دافر
18%
سیلندر
9%
دافر
27%
RPN
RPN
مخزن
غلطکهای
استیل
دافر
سیلندر
تکرین
غلطک
تغذیه
300
250
200
150
100
50
0
اقدامات اصالحی و پیشنهادات
اقدامات اصالحي مزبور در جهت کاهش نمره عوامل شدت اثر ،احتمال وقوع و شناسايي
خطا صورت مي پذيرد .
در صورتيكه امكان حذف وقوع خطا ميسر باشد اين اقدام پيش از هر اقدام ديگري توصيه
مي گردد .در عین حال حداقل واکنش ممكن در برابر يك خطا ايجاد امكاني براي شناسايي
بهتر خطا مي باشد ٠
در نتيجه اقدامات اصالحي به ترتيب زیر توصيه مي گردند:
- ١انجام اقدامات اصالحي پيشگیرانه در جهت حذف احتمال وقوع
- ٢انجام اقدامات اصالحي پيشگیرانه در جهت کاهش شدت
- ٣انجام اقدامات اصالحي پيشگیرانه در جهت کاهش احتمال وقوع
- ۴انجام اقدامات اصالحي پيشگیرانه در جهت افزايش امكان شناسايي و آشكارسازي خطا
قبل از تحويل محصول به مشتر ي
- ۵انجام اقدامات اصالحي پيشگیرانه در جهت افزايش امكان شناسايي و آشكارسازي خطا
در زمان استفاده از محصول توسط مشتري
پیشنهادات
.1نصب و استقرار جعبه وسائل کمکهاي اوليه به تعداد کافي در قسمتهاي مختلف سالن و آموزش
کمک های اولیه به یکی از افراد سالن ریسندگی که همیشه در سالن حضور دارد.
.2تهیه و نصب تابلوهای هشدار دهنده و آموزش ی در مجاورت دستگاه
.3آموزش به سایر افراد تا در هنگام کار با اپراتور دستگاه کاردینگ صحبت نکنند
.4تاکید بر تمیز نمودن دستگاه پس از پایان هر روز کاری
.5عدم استفاده از لباس گشاد و آستین دار
.6الزام کارگر به استفاده از ابزار آالت مناسب به جای دست
.7خاموش کردن دستگاه هنگام تمیز نمودن مخزن
.8استفاده از وسیله ای همچون آب پاش به جای دست برای قسمت غلطکهای استیل
.9استفاده از حفاظ برای قسمت دریچه
.10استفاده از برس به جای دست برای تمیز کردن دافر
بعد از اينكه اقدام اصالحي مشخص گرديد فرد يا بخش ي از سازمان بايد مسئوليت اجراي
آن را به عهده بگیرد .نام فرد مربوطه و حداکثر زماني که بايد اقدام الزم انجام شود باید
ثبت گردد .
پس از انجام اقدامات فوق و پس از مدت زمان معین ،ارزیابی مجدد از ریسک ها انجام می
شود تا مشخص گردد که اجرای اقدامات اصالحی در جهت کاهش ریسک ها مفید بوده
است یا خیر.
Refrences
– 1میر سراجی ،شبنم و همکاران .مقاله تجزیه و تحلیل خطا و آثار ناش ی از آن در کارگاه ماشین ابزار از طریق
تعیین سطح بحران 1386 ،
-2افضل آبادی ،محمد حسین و همکاران .آنالیز خطر در شرکت فوالد آلیاژی ایران با استفاده از روش
، FMEAاولین کنفرانس بین املللی جایگاه HSEدر سازمانها – اصفهان 1386
-3امیری ،شهرام FMEA .و بکارگیری آن در یک واحد صنعتی ،پایان نامه فوق لیسانس مهندس ی صنایع ،
دانشگاه تهران 1377 ،
-4عبدالشاه ،محمد .کاربرد تکنیک تجزیه و تحلیل عوامل شکست ( ) FMEAدر ایمنی کار با ماشین های
تزریق پالستیک ،اولین همایش ملی مهندس ی ایمنی و مدیریت ، HSEاسفند 84
5-http://www.hseforum.com/forum/viewtopic.php?f=85&t
640&start=0&st=0&sk =t&sd=a
6-http://www.fmeainfocentre.com/papers/ecp0726073.pdf
7-http://www.fmeainfocentre.com/examples/FMEA.pdf
8-Teoh P.C , Case K, " Failure modes and effects analysis through
) knowledge modeling " , J.Mat. Proc . Tech , 153 – 154 ( 2004