Transcript FMEA
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: