Анализ видов и последствий отказов
 Скачать 1.94 Mb.
|
|
Для незрелых конструкций часто характерно применение недавних инноваций в структуре объекта, приме- нение новых материалов и деталей для достижения улучшенных характеристик и/или экономической эффектив- ности. Изготовители оборудования могут иметь доступный официальный FMEA для включения в общий анализ объекта. Отсутствие FMEA для таких конструкций может быть причиной выполнения дополнительных действий, та- ких как экологические испытания для обеспечения требуемых значений параметров. Незрелая конструкция может возникнуть в результате использования как зрелых, так и незрелых компонентов. это может влиять на трудоемкость выполнения анализа. А.2.3 Степень инноваций Анализ и обработка видов отказов, связанных с технологическими инновациями, могут поддерживаться все- ми четырьмя комбинациями форм FMEA и различных форм, используемых при переходе проекта со стадии кон- цепции и определения конструкции на стадию полномасштабной разработки объекта. Пример — Технологическая инновация может быть новой технологией процесса, новым примене- нием существующей технологии или новым процессом. Зрелые технологии похожи по своей природе на зрелые конструкции. Длительная эволюция зрелых техноло- гий может мешать разработке, включающей функциональные описания объекта и его элементов. Таким образом, полезным способом установления преимуществ FMEA является оценка возможного влияния на конструкцию, из- менение или определение возможных значений показателей безотказности и ремонтопригодности, а также вери- фикация технического обслуживания и связанных с ним потребностей в поддержке. А.З Примеры адаптации FMEA для объектов и процессов А.3.1 Общие положения Чтобы показать адаптацию FMEA на практике, ниже приведено несколько примеров. Для каждого примера описаны предмет анализа и условия применения, объяснены причины адаптации FMEA. Для примеров, содер- жащих анализ критичности, рассмотрены только причины выбора метода. В приложении В приведена подробная информация о методах анализа критичности. А.3.2 Пример адаптации FMEA для анализа офисного оборудования Предметом исследования является новая конструкция офисного оборудования, включающая интегрирован- ное аппаратное и программное обеспечение, которую необходимо оценить на этапах предварительного и деталь- ного проектирования. Конструкция объекта была основным вариантом установленного семейства продукции. Ис- пользованы элементы нового дизайна и новые технологии. Компания поддерживает базу данных о безотказности, которая включает данные, например, о нагрузке, виде и механизме отказа, структуре объекта и другую соответ- ствующую информацию для всех существующих деталей. Все элементы объекта соединены последовательно для выполнения требуемой функции верхнего уровня. ’> Определение термина «зрелость» см. в ГОСТР 57273. FMEA был проведен в рамках программы безотказности для анализа конструкции объекта и процесса его производства. Прогнозирование и сокращение количества появлений вида отказа на стадии проектирования очень важно для разработки конкурентоспособной продукции. Организация имеет значительный опыт эксплуатации про- дукции данного семейства. Поэтому при выполнении FMEA могут быть использованы такие данные для устранения технических недостатков продукции и процесса на стадии проектирования. Восходящий FMEA выбран из-за простоты и в соответствии с целью программы по обеспечению функци- ональности и безотказности системы, основанной на полном понимании работы элементов низкого уровня в ус- ловиях использования, установленных заказчиком. Кроме того, конструкция объекта представляет собой смесь существующих и новых технологий. Даже при использовании существующей технологии изменение условий экс- плуатации может привести к различным видам отказов, поэтому был применен восходящий FMEA. В FMEA включен анализ критичности, поскольку он позволяет ранжировать отказы по значимости послед- ствий и вероятности их возникновения. Поскольку цикл проектирования был коротким. FMEA использован для разработки рекомендаций по распределению ресурсов для проверки согласованности параметров элементов в конструкции, так как не было возможности для проверки и анализа всех комбинаций. Существует значительный опыт эксплуатации аналогичной продукции для поддержки данного типа FMEA и обеспечения его достоверности. Критичность была определена с использованием качественного метода RPN (см. приложение В), поскольку метод прост в применении и является достаточно всесторонним. Стандартные таблицы, определяющие шкалы измерений категорий значимости и вероятности отказов, разработаны для обеспечения согласованности в при- менении и оценке. Использование стандартных таблиц для оценки параметров критичности позволило легко сопо- ставить FMEA для различных типов продукции. А.3.3 Пример адаптации FMEA для распределенной энергосистемы С помощью FMEA необходимо выявить недостатки конструкции для обеспечения работоспособности и отка- зоустойчивости системы распределенного энергоснабжения. Анализ был также первым шагом к полному анализу готовности системы. Система распределенного энергоснабжения — новый проект в данном семействе продук- ции. В новом проекте использован основной вариант более ранних проектов с известной и понятной технологией. Структура системы неоднородна, но с одинаковыми функциями. FMEA должен быть выполнен на стадии детально- го проектирования, во время которого новые данные о конструкции и аспектах работы системы доступны из других видов анализа надежности и инженерных исследований. Выбран нисходящий подход FMEA. Сначала было вмюлнено детальное определение функций системы. Это позволило определить отклонения от этих функций для поддержки анализа причин отказов на более низком уровне. Функциональные возможности системы охарактеризованы посредством разработки нисходящего FMEA. в котором проведена декомпозиция функции системы для идентификации видов отказов, их причин и последствий. FMEA также включал анализ критичности, поскольку поддающаяся количественному определению инфор- мация о возникновении вида отказа и его последствиях необходима для последующего использования метода анализа готовности. В первом цикле FMEA использован качественный метод RPN. а когда стало доступно больше деталей проекта для количественной оценки вероятности возникновения отказов, были использованы фактиче- ские оценки интенсивности отказов. А.3.4 Пример адаптации FMEA для медицинских процессов Многие организации здравоохранения в нескольких странах в рамках своей аккредитации обязаны регу- лярно оценивать свои процедуры для определения недостатков системы. Цель состоит в идентификации частей процесса и сокращении неблагоприятных событий а области здравоохранения. FMEA — признанный способ вы- полнения этих требований. FMEA может быть применен к любой медицинской процедуре (например, составление необходимой дозы, введение лекарственного препарата, выполнение операции и анестезии). В данном примере рассмотрен FMEA медицинской процедуры, в которой процедура может быть простой, но люди могут совершать ошибки и могут быть неспособны выполнить действия в соответствии с назначением из-за причин, связанных с оборудованием или окружающей средой. Начало и конец исследуемой процедуры должны быть четко определены, а выполняемые задачи разделены на этапы, для которых определяют каждый вид отказов. При применении FMEA в медицине рекомендуемые адаптации чаще всего включают добавление проверок и сопоставлений, а не изменение проекта процедуры в целом. Может потребоваться выполнение вспомогательного FMEA для таких ситуаций, когда, например, отказ обо- рудования может привести к невозможности правильного выполнения этапа процесса или когда один этап отесан- ной процедуры фактически выполняют в несколько этапов. Обычно при применении FMEA к медицинской процедуре рассматривают все виды отказов с серьезными последствиями для пациентов. При проведении анализа критичности обычно используют метод RPN. Причина этого состоит в том. что возможные отказы, которые легко обнаруживают до возникновения неблагоприятных по- следствий. менее важны, чем виды отказов, которые остаются скрытыми до тех пор. пока не возникнут неблаго- приятные последствия. Количественный анализ интенсивности ошибок человека обычно сложен и может быть ненадежным. Про- стой метод, такой как RPN. или матрица критичности — эго часто все. что необходимо для обеспечения полезных оценок критичности и определения приоритетов улучшения процесса. А.3.5 Пример адаптации FMEA для электронных систем управления FMEA применяют на стадии концепции и детального проектирования электронных систем управления для обеспечения безопасности, таких как система торможения поездов и предотвращения столкновений. Обычно такие системы являются вариантами ранее разработанных систем. Отличие новых систем от существующих, как прави- ло. связано со структурой системы и используемой технологией. Целью FMEA является демонстрация характеристик безопасности системы. По этой причине выбран под- ход FMEA «снизу вверх», этот подход позволяет аналитику систематически доказывать, что определенные меры способны надлежащим образом смягчить все идентифицированные сценарии ошибочных действий системы неза- висимо от того, какой элемент нижнего уровня отказал. |