Пример практического применения FMEA-методологии

Рассмотрим пример практического применения FMEA-методологии для улучшения процесса градуировки электронных весов, который по результатам анализа деятельности Тулиновского приборостроительного завода (ОАО «ТВЕС») был определен высшим руководством как критический (дефектоносный).

Таблица 7

Квалиметрические шкалы значимости потенциального отказа (S), вероятности возникновения дефекта (О), вероятности обнаружения дефекта (D)

Фактор S	Фактор О	Фактор D
1 — очень низкая (почти нет проблем)	1 — очень низкая	1 — почти наверняка дефект будет обнаружен
2 — низкая (проблемы решаются работником)	2 — низкая	2 — очень хорошее обнаружение
3 — не очень серьезная	3 — не очень низкая	3 — хорошее
4 — ниже средней	4 — ниже средней	4 — умеренно хорошее
5 — средняя	5 — средняя	5 — умеренное
6 — выше средней	6 — выше средней	6 — слабое
7 — довольно высокая	7 — близка к высокой	7 — очень слабое
8 — высокая	8 — высокая	8 — плохое
9 — очень высокая	9 — очень высокая	9 — очень плохое
10 — катастрофическая (опасность для людей)	10 — 100%-ная	10 — почти невозможно обнаружить

Рис. 7. Алгоритм работы FMEA-команды

Процесс градуировки весов на ОАО «ТВЕС» осуществляется с использованием имеющегося на предприятии универсального стенда нагружения, который состоит из основного и подвижного каркасов. Последний оснащен левой и правой гребенками, на которые навешиваются гири в необходимой последовательности.

Алгоритм процесса градуировки весов представлен на рис. 8. Поясним его.

После транспортировки весов с предыдущего участка производства их помещают на столешницу стенда и по уровню устанавливают в горизонтальное положение. Затем посредством нажатия соответствующей клавиши на клавиатуре весы переводят в режим градуировки, и при этом на табло жидкокристаллического индикатора (ЖКИ) выводится значение веса, которым необходимо нагрузить платформу весов.

После включения привода электродвигателя набор гирь, находящийся на гребенках подвижного каркаса, начинает движение вниз. При этом нижние гири, снимаясь с «крючков» гребенок, ложатся на платформу весов. Разместив требуемое количество грузов на платформе, микропроцессор весов проводит измерение частоты вибрационно-частотного датчика для данной реперной точки и после фиксирования успокоения записывает значение частоты в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). При переходе к очередному шагу градуировки последующая гиря ложится на предыдущую и т. д. Зарегистрировав данные для предыдущей реперной точки, весы запрашивают данные следующей, и процесс нагружения платформы повторяется.

Работой стенда управляет оператор, включая и выключая электродвигатель. При этом трудность состоит в том, что оператор вынужден визуально контролировать полноту опускания очередной гири на платформу весов. В результате нередки случаи, когда платформа весов бывает недогружена (из-за неполного опускания гири) или перегружена (вследствие воздействия гири, которая должна была бы быть опущена на платформу весов при нагружении в следующей реперной точке).

Рис. 8. Поточная диаграмма процесса градуировки электронных весов

После подробного изучения сложившейся ситуации команда, занимающаяся анализом форм и последствий отказов (FMEA-команда), выделила в рассматриваемом процессе четыре подпроцесса, корректность выполнения которых наиболее сильно влияет на качество процесса градуировки в целом:

• транспортировка и установка весов на столешницу стенда;

• контроль установки весов по уровню;

• нагружение платформы весов в реперных точках;

• регистрация частотных сигналов датчика.

Анализ этих подпроцессов выявил возможные формы отказов:

1) повреждение весов в результате падения;

2) весы не выверены по уровню;

3) несоответствие веса нагружения реперной точке;

4) выход из строя стенда;

5) потеря вносимой в ПЗУ весов информации.

На следующем этапе работы члены FMEA-команды дл каждого подпроцесса:

• выявили основные причины и вероятные последствия неудач, среди которых были выделены возможные задержки и приостановки производства;

• количественно оценили узкие места рассматриваемых подпроцессов и вычислили ПЧР возможных отказов.

Остановимся подробнее на количественной оценке факторов S, О и D. Оценка указанных факторов была произведена по квалиметрическим шкалам, представленным в табл.7.

Наибольший практический интерес представляет количественная оценка фактора S —значимости потенциального отказа. По итогам проведенного анализа члены FMEA-команды для каждого проявления отказа, указанного в табл. 8, назначили данному фактору S следующие значения:

«2» — он не влечет тяжелых последствий;

«4» — последствием отказа является необходимость повторной градуировки весов;

«6» — присутствует опасность не только повторной градуировки, но и появления новых скрытых отказов;

«8» — отказ ведет к переделке (ремонту) весов, т. е. к увеличению бесполезных («непроизводительных») расходов;

«9» — высокая степень серьезности последствий (при использовании изношенных гирь процесс градуировки становится невозможным);

«10» — травматизм персонала является возможным последствием в случае проявления отказа.

Результаты работы членов FMEA-команды при назначении числовых значений факторов О — вероятности возникновения дефекта, D — вероятности обнаружения дефекта, а также вычисленные значения ПЧР возможных отказов приведены в табл. 8.

На последнем этапе проводимого FMEA-анализа были разработаны рекомендации о том, что следует сделать для предотвращения тяжелых последствий при наиболее рискованных случаях:

• провести дополнительное обучение персонала;

• внедрить роликовый конвейер для транспортировки весов;

• доработать конструкцию столешницы и тем самым упростить процесс установки весов в горизонтальное положение по уровню;

• разработать и внедрить автоматизированную систему контроля и управления (АСК и У) стенда, которая с помощью частотного датчика весов будет контролировать полноту опускания гири на платформу весов и управлять процессом градуировки весов;

• предусмотреть более частое проведение работ по калибровке используемых гирь;

• составить график более частого технического обслуживания, ввести контроль выполнения планово-предупредительных работ;

• внедрить блок бесперебойного питания стенда, чтобы исключить возможный сбой в подаче электроэнергии.

После завершения работы FMEA-команды, результаты которой представлены в табл. 8, был составлен письменный отчет по выполненному анализу форм и последствий отказов. Этот отчет был передан руководителям организации, которые верифицировали и оценили результаты работы FMEA-команды. Эти результаты вместе с рекомендациями по улучшению процесса градуировки весов приняты для использования в практической деятельности ОАО «ТВЕС». Часть рекомендаций (дополнительное обучение и инструктаж персонала, более частая калибровка используемых гирь) уже учтены. Принимая во внимание наибольшее значение вероятного числа риска (ПЧР = 252), специалисты ОАО «ТВЕС» приступили к проектированию и разработке АСКиУ полнотой опускания гири на платформу весов.