ODRŽAVANJE FMEA Boženko Bilić Split, 2005. god.
FMEA Kvaliteta proizvoda ne dobiva se kontroliranjem, već tijekom procesa konstruiranja i proizvodnje. Uvijek je bolje ali i jeftinije izbjegavati i nastajanje pogrešaka, nego li naknadno poduzimati korektivne akcije – potrebno je preventivno djelovanje. U tom smislu razvijeni su i standardizirani postupci: – ETA: Event Tree Analysis, Ereignisablauf – Analyse Analiza toka događaja – FTA: Fault Tree Analysis, Fehlerbaum – Analyse Analiza stabla pogrešaka – FMEA: Failure Mode and Effects Analysis, Ausfall – Effekt – Analyse Analiza načina i posljedica pogrešaka – FMECA: Failure Mode, Effects and Criticality Analysis Analiza načina, posljedica i značenja pogrešaka
FMEA FMEA je sustavna metoda čiji je cilj: uočavanje i procjena potencijalne pogreške, potencijalne posljedice i uzroka pogreške na proizvodu/procesu izradbe, a sve s ciljem povećanja zadovoljstva kupca i povećanja sigurnosti utvrđivanje mjera koje mogu spriječiti ili smanjiti mogućnost nastanka potencijalne pogreške dokumentiranju poduzetih mjera za smanjenje potencijalnih pogrešaka
FMEA Primjenom FMEA metode pogreške se otkrivaju prije njihove moguće pojave: FMEA metoda se može uvesti u fazi konstrukcije proizvoda ili projektiranja procesa izradbe kada su mogu uraditi relativno jednostavne i jeftine promjene. Metoda FMEA pruža pomoć inženjerima pri konstruiranju proizvoda i uvid u moguće probleme koji mogu nastati prilikom izradbe ili uporabe proizvoda. Rabeći FMEA metodu smanjuju se vrijeme razvoja i cijena proizvoda, a poboljšava kvaliteta, pouzdanost i sigurnost. FMEA dokumentira i prati poduzete mjere za smanjenje svih mogućih rizika. Zbog sve veće konkurencije među proizvođačima veliku ulogu ima povećanje zadovoljstva kod kupca/potrošača. Uporabom FMEA metode stvara se baza podataka koja se može rabiti u budućnosti kod novih proizvoda. Metoda FMEA nije statistička metoda.
FMEA Prema FORD-ovoj podjeli postoje slijedeće kategorije metode FMEA : FMEA u predodžbi (Concept) – predstavlja analizu ideje proizvoda i procesa izradbe FMEA u konstruiranju (Design) FMEA u procesu izrade (Process) FMEA sredstava za rad (Machinery)
FMEA FMEAuu FMEA konstruiranju konstruiranju FMEAuu FMEA predodžbi: predodžbi: Konstrukcije/ Konstrukcije/ Procesa Procesa izradbe izradbe
Sustav Podsustav Komponenta
Sustav Proizvodnja
Podustav Komponenta
FMEAuu FMEA procesu procesu izradbe izradbe
Sustav Montaža
Podustav Komponenta
FMEA Sredstava za rad
Sveza kategorija FMEA metoda
FMEA Za vrijeme provođenja FMEA metode, potrebno je voditi računa o pet elemenata procesa: 1. čovjek (eng. manpower), 2. stroj, tj oprema (eng. machine) 3. metoda (eng. method) 4. materijal (eng. material) 5. okruženje (eng. environment) Razmišljajući o ovih pet elemenata postavlja se pitanje: ''Kako pogreška utječe na proizvod, proizvodnju, učinkovitost i sigurnost?''
FMEA FMEA metoda rabi tri ocjene: 1. značajnost , odnosno ozbiljnost pogreške (eng. Severity) 2. vjerojatnost (učestalost) pogreške (eng. Occurence) 3. mogućnost uočavanja pogreške (eng. Detection)
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA- DFMEA) Projektiranje/konstruiranje novog ili modificiranog proizvoda prolazi kroz nekoliko faza: – – – – –
prethodna studija studija izvedivosti uspostava projekta izvođenje projekta zaključivanje projekta
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA- DFMEA) Potencijalni načini iskazivanja pogrešaka Potencijalni načini iskazivanja pogrešaka predstavljaju načine na koje dio ili sklop potencijalno ne ispunjava zahtjeve propisane tehničke specifikacije. Pretpostavlja se da se pogreška može ali ne mora dogoditi. Uobičajni načini iskazivanja pogrešaka, opisani tehničkim terminima, u različitim uvjetima korištenja i rukovanja proizvodom: – – – – –
puknuto deformirano istrošeno korodirano olabavljeno
– – – – –
propušta kratki spoj otvoreni električni krug vibrira previše pritegnuto
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA- DFMEA) Potencijalne posljedice pogrešaka Potencijalne posljedice pogreške definiraju se kao posljedice za kupca. One se opisuju terminima na način kako bi ih kupac mogao primijetiti ili iskusiti. Tipične posljedice pogrešaka: – – – – –
buka pogreška u funkciji ne radi nestabilno šum
– – – – –
grubo zahtijeva velik napor neugodan miris loš izgled nemoguća zamjena
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA- DFMEA) Značajnost pogreške za internog/eksternog kupca (eng. Severity) Značajnost pogreške za internog/eksternog (krajnjeg) kupca procjenjuje se samo u odnosu na utvrđene posljedice.
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA- DFMEA) ZNAČAJNOST POGREŠKE – SEVERITY (S) NEZNATNO: Kupac vjerojatno neće primjetiti pogrešku
RANG 1
MALO: Kupac će vjerojatno primjetiti pogrešku, bit će malo nezadovoljan
2-3
UMJERENO: Kupac jasno primjećuje pogrešku, locira podsustav koji slabije funkcionira, nije zadovoljan
4-6
VELIKO: Kupac je vrlo nezadovoljan, funkcija proizvoda zakazuje, pojedini sklopovi ne rade, nema neskladnosti s propisima o sigurnosti i drugim zakonima
7-8
VRLO VELIKO: Ugrožena je sigurnost, nije usklađeno sa zakonima, ne može se nikako koristiti
9 - 10
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA- DFMEA) Potencijalni uzroci pogrešaka Potencijalni uzroci pogrešaka definiraju se kao naznaka slabosti konstrukcija posljedica čega je određeni način iskazivanja pogreške. Kako bi se mogle pouzdanije odrediti korektivne mjere uzroci pogrešaka moraju se pobrojati jasno, sažeto i precizno – tj: – – – – – – –
specificiran neodgovarajući materijal specificirane nedovoljne dimenzije materijala neispravno uputstvo za montažu nedovoljno podmazivanje specificirana nedovoljna zaštita tijekom skladištenja specificirano neodgovarajuće rukovanje proizvodom neposredni djelatnik nema uputa za rad itd.
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA- DFMEA) Vjerojatnost (učestalost) nastanka pogreške (eng. Occurence) Vjerojatnost iskazivanja pogreške u svezi je s potencijalnim uzrocima pogrešaka. Uklanjanje ili kontroliranje potencijalnih uzroka pogrešaka jedini je način da se ciljanim promjenama konstrukcije smanji razina rizika pojave pogrešaka (smanji RPN).
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA- DFMEA) Prilikom procjenjivanja vjerojatnosti nastanka pogreške, FMEA tim može razmatrati moguće odgovore na pitanja: – Koliko je dobar predloženi program verifikacije konstrukcije? – Koliko su značajne promjene u odnosu na ranije rješenje dijela/sklopa? – Da li je dio značajno drugačiji od ranije izvedbe? – Da li je dio potpuno nov? – Kakve su promjene uvjeta okoline? – Kakve su promjene opterećenja? – Koja su iskustva servisa sa sličnim dijelovima/sklopovima?
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA- DFMEA) VJEROJATNOST NASTANKA POGREŠKE – OCCURRENCE (O) GOTOVO NIKAKVA: Pogreška je gotovo nevjerojatna MALA: Relativno malo pogrešaka UMJERENA: Slučajne pogreške VELIKA: Ponavljajuće pogreške VRLO VELIKA: Pogreška je gotovo neizbježna
RANG
INTENZITET POGREŠAKA
1
<1 u 106
2 3 4 5 6 7 8
1 u 20000 1 u 4000 1 u 1000 1 u 400 1 u 80 1 u 40 1 u 20
9 10
1u8 1u2
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA- DFMEA) Verifikacija konstrukcije (Design Verification - DV) i mogućnost otkrivanja pogreške (Detection ) Tim stručnjaka prosuđuje sve izvršene i planirane verifikacije konstrukcije u smislu vjerojatnosti uklanjanja navedenih uzroka potencijalnih pogrešaka. Tim prosuđuje i sposobnost postojećeg programa konstruiranja za identifikaciju potencijalnih slabosti konstrukcije prije odobravanja dijela/sklopa za proizvodnju. Da bi se postigla niža razina rizika, potrebno je planirati poboljšanje programa verifikacije.
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA- DFMEA) MOGUĆNOST OTKRIVANJA POGREŠKE – DETECTION (D)
RANG
VRLO VELIKA: DV program otkrit će gotovo sigurno potencijalne slabosti konstrukcije
1 2
VELIKA: DV program će vrlo vjerojatno otkriti slabost konstrukcije
3 4
UMJERENA: DV program će vjerojatno otkriti slabosti konstrukcije
5 6
MALA: DV program vjerojatno neće otkriti slabosti konstrukcije
7 8
VRLO MALA: DV program vrlo vjerojatno neće otkriti slabosti konstrukcije
9
NIKAKVA: DV program neće otkriti pogreške, nema DV programa
10
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA- DFMEA) Intezitet rizika (Risk Priority Number - RPN) Umnoškom ocjena triju faktora (severity × occurence × detection), odredit će se pokazatelj veličine rizika RPN za svaki mogući tip pogreške i učinak. RPN = S × O × D RPN je: – vrlo velik, ako je ≈ 1000 – velik, ako je > 100 – značajan, ako je > 10, ali < 100 – neznatan, ako je < 10
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA- DFMEA) Predložene korektivne mjere Nakon što je izračunat RPN za sve uzroke pogrešaka, predlože se korektivne mjere. Svrha predloženih korektivnih mjera je uklanjanje potencijalnih griješaka. Prednost kod poduzimanja predloženih mjera imaju vrste pogreške koje: imaju učinak pogrešaka s najvećom vrijednošću značajnosti (Severity) griješke (9 ili 10) imaju najveću vrijednost umnoška značajnosti i učestalosti pogreške (S x O) imaju najveći RPN
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA- DFMEA) Korektivne mjere mogu uključivati: – planiranje eksperimenata (Design of Experiment – DOE), posebno ako su prisutne interakcije više uzroka za pogreške – reviziju plana ispitivanja – reviziju konstrukcije – reviziju specifikacije materijala
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA- DFMEA) Predložene mjere mogu biti usmjerene prema promjenama u konstrukciji (DFMEA), parametrima u procesu izrade ili promjenama u postupku kontrole (PFMEA). Nakon što se poduzmu korektivne mjere preostaje za novo stanje zapisati nove vrijednosti značajnost, učestalosti i mogućnosti uočavanja pogreške (Severity, Occurence, Detection) te izračunati novi RPN.
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA- DFMEA) Izračunati novi RPN naziva se rezultirajući RPN. Što je veća razlika između početnog i novog RPN to je veća učinkovitost korektivnih mjera. Poboljšanja i korektivna djelovanja moraju se nastaviti sve dok rezultirajući RPN ne bude na prihvatljivoj razini za svaki mogući tip pogreške. RPN služi za rangiranje prioriteta rizika, kako bi se provela PARETO analiza.
FMEA FMEA U PROIZVODNJI (PROCES FMEA - PFMEA) FMEA u proizvodnji može izvrsno poslužiti i za izbor značajnih karakteristika kvalitete proizvoda za statističko praćenje s pomoću kontrolnih karata. FMEA započinje crtanjem dijagrama toka proizvodnje proizvoda, i zatim prepoznavanjem: operacija, karakteristika kvalitete koje se ostvaruju u operacijama, te stručnjaka zaduženih za proces/operacije.
FMEA FMEA U PROIZVODNJI (PROCES FMEA - PFMEA) Potencijalni načini iskazivanja pogrešaka Da bi se odredilo načine iskazivanja pogrešaka, treba se zapitati za razloge škarta u procesu/operaciji, odnosno za odstupanja od propisanih tehničkih zahtjeva. Tim stručnjaka (kontrolor, brigadir, tehnolog, konstruktor, alatničar...) može se također zapitati: – Kako dio ili sklop može odstupiti od zahtjeva u specifikacijama? – Bez obzira na tehničke specifikacije, što bi prigovorio interni/eksterni kupac? Naravno, pretpostavlja se da su ulazni dijelovi/materijali ispravni.
FMEA FMEA U PROIZVODNJI (PROCES FMEA - PFMEA) Potencijalne posljedice pogrešaka Potencijalna posljedica pogreške definira se s gledišta kupca koji može biti krajnji korisnik, ali i djelatnik na sljedećoj operaciji, sljedećim operacijama ili lokacijama. Svi se oni moraju uzeti u razmatranje prilikom prosuđivanja potencijalnih posljedica pogrešaka. Ako se kupac nalazi u slijedećoj/slijedećim operacijama, tada se posljedica može specificirati kao: – – – –
ne može se sastaviti ne može se učvrstiti ne može se zalemiti ugrožava djelatnika, itd.
FMEA FMEA U PROIZVODNJI (PROCES FMEA - PFMEA) Značajnost pogreške za internog/eksternog kupca (eng. Severity) Vrijedi isto kao i za DFMEA.
FMEA FMEA U PROIZVODNJI (PROCES FMEA - PFMEA) Potencijalni uzroci pogrešaka Potencijalni uzroci pogrešaka: – – – – – – –
alat istrošen ili oštećen pogrešan alat loše podešavanje alata neodgovarajuće podešavanje stroja nedostatak uputa za rad pogreška radnika, loše funkcioniranje stroja, itd.
FMEA FMEA U PROIZVODNJI (PROCES FMEA - PFMEA) Vjerojatnost (učestalost) nastanka pogreške (eng. Occurence) Vjerojatnost nastanka pogreške povezana je s ranije navedenim uzrocima. Kriteriji rangiranja usklađeni su sa statističkom sposobnošću procesa (Cpk).
FMEA FMEA U KONSTRUIRANJU (DESIGN FMEA - DFMEA) VJEROJATNOST NASTANKA POGREŠKE (PF) – OCCURRENCE (O)
RANG
INTENZITET POGREŠAKA
GOTOVO NIKAKVA: Cpk ≥ 1,67
1
<1 u 106, ≈ ± 5 s
VRLO MALA: Cpk ≥ 1,33
2
1 u 20000, ≈ ± 4 s
MALA: Cpk ≥ 1,00
3
1 u 4000, ≈ ± 3,5 s
4 5 6 7 8 9 10
1 u 1000, ≈ ± 3 s 1 u 400 1 u 80 1 u 40 1 u 20 1u8 1u2
UMJERENA: Cpk ≤ 1,00 VELIKA: Proces nije stat. pod kontrolom VRLO VELIKA: Pogreška je gotovo neizbježna
FMEA FMEA U PROIZVODNJI (PROCES FMEA - PFMEA) Mogućnost otkrivanja pogreške (eng. Detection) Vrijedi isto kao i za DFMEA.
