Metóda FMEA
- Štúdie porúch systémov
- Sledovanie potenciálnych chýb v procesoch
Vývoj metódy
- klasicky spoľahlivostná metóda – vojenská oblasť, kozmické lety, konštrukcia…
- metóda zlepšovania procesov – automobilový priemysel (VDA 4.2, QS 9000…)
- metóda na stanovenie odpovedajúcich stratégií údržby (RCM, TPM….)
- metóda ako podpora analýzy rizík v rámci prevencie závažných priemyselných havárií,
- metóda na analýzu reálneho stavu a vynaložených nákladov (napr. náklady v súvislosti so vznikom prestoj v údržbe a pod.).
- FMEA konštrukčná,
- FMEA výrobku,
- FMEA procesu.
FMEA výrobku skúma všetky možné chyby výrobku, analyzuje ich a zlepšuje. FMEA procesu skúma všetky chyby procesu výroby a montáže a ich príčiny. Pri riešení problémov FMEA využíva tzv. systémový prístup, t.j. chápe výrobok alebo proces zo systémového hľadiska. Zaoberá sa chybami vznikajúcimi v prvkoch procesu, resp. aj chybami pri vstupe a výstupe z procesu a ich vzájomnými väzbami. Systémová FMEA skúma chyby v intenciách životného cyklu výrobku. Používa sa prevažne v predvýrobných etapách. Vychádza z predpokladu, že pre každý prejav poruchy na najnižšej úrovni (uzol, súčiastka) sa analyzujú možné lokálne alebo systémové následky. Posudzovanie sa vykonáva tímovou prácou za účasti odborníkov z rôznych útvarov (napr. vývoj, výroba, kvalita, bezpečnosť, predaj a pod.). Jej aplikácia sa stala základným nástrojom manažérstva kvality.
Cieľ a popis metódy FMEA
Pri rozhodovaní o rozsahu a spôsobe aplikácie FMEA v konkrétnom systéme a na konkrétnom prvku je nutné uvažovať, pre ktoré špecifické účely sa metóda má použiť a v ktorej časovej fáze vzhľadom k celkovej životnosti systému ako aj ostatným činnostiam. Je potrebné zvážiť aj požadovaný stupeň poznania nežiaducich javov, porúch a ich dôsledkov. Na základe týchto úvah je možné rozhodnúť o hĺbke analýzy na konkrétnej úrovni systému (systém, podsystém, diel, prvok).
Cieľom FMEA je analyzovať potenciálne chyby/poruchy v konkrétnom systéme vo zvolenom časovom úseku životnosti systému tak, aby bolo možné prijať nápravné opatrenia na zníženie rizika, ktoré so sebou vznik chýb prináša.
Prostriedky dosiahnutie podnikových cieľov sú:
- zvyšovanie bezpečnosti funkcií a spoľahlivosti výrobkov (odhalenie kritických miest),
- znižovanie záručných a servisných nákladov,
- skrátenie procesu vývoja,
- nábehy sérií s menšími chybami,
- lepšie dodržanie plánovaných termínov,
- hospodárna výroba,
- kvalitnejšie služby,
- lepšia vnútropodniková komunikácia.
Pri kvantifikácii rizika FMEA používa ukazovateľ, ktorý dáva do vzájomnej väzby význam chyby, pravdepodobnosť výskytu a pravdepodobnosť odhalenia chyby. Umožňuje tak porovnanie jednotlivých chýb a sústredenie sa na najdôležitejšie príčiny, ktoré spôsobujú vznik chyby. Nemecká norma automobilového priemyslu VDA 4.2. označuje tento ukazovateľ ako MR/P – miera rizika / priorita. V niektorej literatúre sa môžeme stretnúť s označením tohto ukazovateľa ako rizikové prioritné číslo RPČ (alebo Risk Priority Number- RPN).
FMEA alebo FMECA?
Medzinárodná norma, venovaná metóde FMEA, popisuje dve alternatívy metódy; metódu FMEA – „analýzu spôsobov a dôsledku porúch“ a jej rozšírenú podobu metódu FMECA – „analýzu spôsobov, dôsledkov a kritičnosti porúch“. Podľa tejto normy metóda FMEA nezahŕňa hodnotenie rizika možných spôsobov porúch vyvolaných určitými príčinami. Predstavuje len kvalitatívnu metódu. Metóda FMECA je doplnená o hodnotenie závažnosti dôsledkov porúch a pravdepodobnosti ich výskytu. Dá sa povedať, že FMEA je vymedzený pojem pre postup, ktorý neobsahuje „hodnotenie kritičnosti“.
Poznámka: Hodnotenie kritičnosti v tomto význame sa chápe ako hodnotenie rizika, teda súčin pravdepodobnosti vzniku danej poruchy a dôsledku, ktorý daná porucha má na definovaný systém.
Postup FMEA, FMECA podľa normy STN IEC 60812
- Definícia systému a určenie jeho funkčných a minimálnych prevádzkových požiadaviek.
- Vypracovanie funkčných a spoľahlivostných blokových diagramov, matematických modelov a popisov.
- Stanovenie základných princípov a príslušnej dokumentácie potrebnej pre analýzu.
- Identifikácia spôsobu porúch, ich príčin a dôsledkov a ich relatívne dôležitosti a postupnosti. Nástroje zlepšovania kvality
- Identifikácia metód a spôsobov k detekcii a izolácii porúch.
- Identifikácia konštrukčných a iných prevádzkových opatrení na zabránenie zvlášť negatívnych javov.
- Určenie kritičnosti, rizikovosti poruchy (len FMECA).
- Vyhodnotenie pravdepodobnosti poruchy (len FMECA).
- Vyšetrenie špecifických kombinácií viacnásobných porúch, ktoré sa majú podľa potreby uvažovať.
- Odporúčania.
Postup systémovej FMEA
V minulosti pri používaní FMEA, či už konštrukčnej alebo procesnej, dochádzalo k týmto základným nedostatkom:
- Pri konštrukčnej FMEA sa poruchy skúmali iba na úrovni dielov. Neskúmali sa vzájomné funkčné súvislosti jednotlivých dielov.
- Pri procesnej FMEA sa možné poruchy skúmali len v jednotlivých operáciách procesu.
- Nevykonávala sa systematicky členená potrebná analýza až po vybavenie, nástroje a stroj.
- Nebol zohľadnený vplyv človeka, resp. prostredia, do akej miery sa podieľal na vzniku porúch.
Tieto nedostatky si vyžiadali ďalší vývoj metódy v smere systémová FMEA výrobku, systémová FMEA procesu. Pri spracovaní systémovej FMEA výrobkov alebo procesov sú popri doterajších konštrukčných, alebo procesných FMEA vykonávané nasledujúce kroky:
- štruktúrovanie skúmaného systému na prvky a znázornenie vzájomných funkčných súvislosti týchto prvkov,
- určenie možných porúch prvkov systému, vyplývajúcich z uvedených funkcií systému,
- na to nadväzujú logické reťazce súvisiacich chybných funkcií rôznych prvkov systému, aby tým bolo umožnené v systémovej FMEA stanoviť analyzované možné následky porúch, poruchy a príčiny porúch.
Zlepšovanie – optimalizácia
Hodnota MR/P (RPN) ako aj hodnoty Vy, Vz, Od vyjadrujú riziko systému. Pre prípady vysokých hodnôt MR/P alebo vysokých dielčích hodnôt je potrebné zaviesť účinné opatrenia na ich zlepšenie.
Zlepšovanie sa vykonáva podľa nasledujúcich priorít:
- Zmena koncepcie smerom k vylúčeniu príčiny poruchy, prípadne k obmedzeniu významu následkov.
- Zvýšenie spoľahlivosti koncepcie k minimalizácii výskytu príčiny poruchy.
- Účinné odhalenia príčin porúch (čo najviac sa vyhýbať zavádzaniu prídavných kontrol).
Na formulári FMEA sa vždy uvádzajú zodpovední pracovníci a termín realizácie. Po stanovení opatrení na zvýšenie spoľahlivosti alebo na účinnejšie odhalenie nasleduje predbežné, nové hodnotenia rizika. Konečné hodnotenie sa spravidla vykonáva po realizácii opatrení a po preskúšaní ich účinnosti pomocou vypočítania novej hodnoty MR/P. V prípade hlbokých zmien koncepcie sa pre postihnuté čiastočné systémy vykonáva opätovne všetkých päť krokov systémovej FMEA. Na stanovenie počiatočných bodov na určenie optimalizačných opatrení v mnohých prípadoch nestačí iba hodnotenie absolútnych hodnôt MR/P. Taktiež nemá zmysel stanoviť medznú hodnotu MR/P pre celý podnik, pretože v každej systémovej FMEA môžu byť podľa rozdielnych kritérií hodnoty rozdielne. Keďže táto metóda je tímová, treba mať na pamäti jej subjektívnosť pri hodnotení jednotlivých parametrov MR/P, a preto je vhodné pre zobjektívnenie metódy pracovať na jednej prevádzke (resp. viacerých) s jedným a tým istým obsadením ľudí v tíme FMEA.
Dokumentácia (formulár) FMEA
Celá FMEA analýza podľa VDA 4.2 je realizovaná na jednom formulári, vrátane hodnotenia rizík. Inak je to v ponímaní normy STN IEC 60812, kde na jednom formulári sa vykoná kvalitatívna analýza príčin, spôsobov a dôsledkov porúch a potom sa pre každý prvok pomocou sieťového grafu vykoná analýza kritičnosti. Je zrejmé, že je efektívnejšie a prehľadnejšie, ak sa analýza rizík vykoná spolu s analýzou porúch na jednom formulári.
Číslo uzla – slúži na presnú identifikáciu miesta poruchy vzhľadom na zariadenie alebo celkový proces. Pomocou neho je možné presne identifikovať, o ktorú časť zariadenia/procesu ide a aké je jej postavenie vzhľadom na celý systém.
Miesto chyby – určuje na ktorom čiastkovom prvku došlo k poruche.
Prejav/spôsob chyby – určuje, akým spôsobom sa daná porucha prejaví, čiže to, ako pracovník zistí, že došlo k poruche (napr. vizuálne zistí nejakú netesnosť, zacíti nejaký zápach, počuje nejaký neprimeraný hluk a pod.).
Dôsledok chyby – popisuje, čo daná porucha spôsobí vzhľadom na proces/zariadenie (resp. okolie).
Príčina chyby – charakterizuje stavy alebo okolnosti, činnosti, nedovolené prevádzkové stavy, alebo rozhodnutia osôb, ktoré podmienia, alebo urýchlia mechanizmus vzniku daného javu.
Vz, Vy, Od – charakteristiky, ktoré určujú mieru rizika (závažnosť poruchy a pravdepodobnosť, že k danej poruche dôjde), ich hodnoty sú volené podľa príslušných tabuliek (matíc).
Bezpečnosť – B, Kvalita – Q, Enviroment – E: slúži na presnejšiu špecifikáciu dôsledku poruchy, teda či daná porucha môže mať dopad na bezpečnosť, kvalitu a životné prostredie (ÁNO- A, NIE- N).
Formulár je vhodné doplniť o túto analýzu (B,Q,E) kvôli tomu, že MR nemá až takú výpovednú hodnotu z hľadiska negatívneho dopadu. Napríklad, ak hodnota ukazovateľa MR je rovná 60, štandardne sa nepovažuje za príliš vysokú, vzhľadom na to, že maximálna hodnota ukazovateľa môže byť až 1000 (doporučená medza je MR=120). V prípade, že táto hodnota hovorí o tom, že sa jedná o poruchu, pri ktorej môže dôjsť k usmrteniu pracovníka (Vz = 10), poruchu, ktorej predpokladaný výskyt je síce malý (Vy=2) a ľahko odhaliteľný (Od=3), ale v závislosti od ľudského faktora sa táto hodnota vôbec nejaví nízka. Prirodzene sa žiada navrhnúť nejaké opatrenia na zabránenie vzniku tejto poruchy. Inak by to bolo pri rovnakej hodnote MR= 60, ale pre Vz=2 Vy=6 Od=5. Preto je vhodné urobiť toto rozšírenie formulára o takúto analýzu. Ďalšou výhodou tohto rozšírenia je to, že pri vyhodnotení je možné jednoduchšie vyselektovať aj pri nižších hodnotách MR prvky zariadení/procesov, ktorých poruchy by mohli viesť k nežiaducim vplyvom na zdravie a životy ľudí, k závažným dopadom na životné prostredie alebo kvalitu výrobného procesu. Na základe toho je možné prioritne pre tieto prvky navrhnúť vhodné a efektívne opatrenia.
Prestoj (P) – dĺžka trvania prestoja v hodinách.
MR – rizikové prioritné číslo vyjadruje mieru rizika (MR/P alebo RPN).
Odporúčané opatrenia – návrh opatrení, ktoré zamedzia vzniku negatívneho javu. K ich návrhu je možné pristupovať tiež na základe hodnoty MR alebo na základe dopadov. Pri veľmi nízkej hodnote MR (napr. MR=10) môže byť návrh opatrení neefektívny.
Zodpovedný – meno pracovníka zodpovedného za vykonanie opatrení.
Prevedené opatrenia – vykonané opatrenia na zlepšenie stavu.
Formulár je rozšírený aj o opätovné hodnotenie rizika po vykonaní doporučených opatrení. Formulár obsahuje taktiež základné popisné údaje:
- ako názov zariadenia,
- evidenčné číslo formulára,
- dátum, atď.
Príklad formulára pre systémovú FMEA procesu:
Počet komentárov: 1 k téme “Metóda FMEA”
[…] FMEA – Metóda možných príčin a porúch […]
Nechaj komentár