Рационализация ваших инвестиций в надежность

Какова реальная цена отказа? К сожалению, мы не знаем этого до тех пор, пока не произойдет сбой, а надежность заключается в том, чтобы избежать сбоя. Итак, вот наша проблема:сколько стоит не-событие? Мир инженеров по обеспечению надежности производства изобилует высококвалифицированными и хорошо обученными людьми, которые привыкли определять свой мир в параметрических и детерминированных терминах.

Чтобы освоиться в процессе прогнозирования будущего в текущих условиях, а затем обосновать изменения для создания нового и более прибыльного будущего, профессионалы в области производственной надежности должны привыкнуть к процессу определения своего мира в вероятностных и непараметрических терминах.

Мы знаем две вещи:любой производственный процесс завершится сбоем, и сбой в какой-то мере повлияет на организацию. Точно так же мы не знаем двух вещей:когда процесс потерпит неудачу и серьезность воздействия на организацию.

По моему опыту, специалисты по надежности склонны к одной из двух крайностей при определении последствий отказа. С одной стороны, консервативный инженер по надежности заявляет только о предотвращенных затратах на детали, предполагая, что затраты на рабочую силу не покрыты; нет затрат на простои, потому что мы не можем предполагать, что производственные мощности завода будут распроданы; и мы не можем предполагать какие-либо связанные с риском затраты, такие как травмы, воздействие на окружающую среду и т. д. С другой стороны, чрезмерно усердные инженеры по надежности заявляют, что, если бы они не обнаружили потенциальный отказ подшипника и не запланировали его ремонт, насос бы потерпел неудачу, что привело к полной потере распроданного производства и привело к пожару, который взорвал завод, убив всех, создал большую зону экологических отходов и заставил землю перестать вращаться вокруг своей оси! Я шучу, но дело в том, что правда где-то посередине.

Рис. 1. Истинную стоимость отказа нельзя определить детерминированно до тех пор, пока оно не станет фактом. Для целей планирования необходимо использовать вероятностный подход.

По своей сути надежность сродни управлению рисками. Риск-менеджеры рассматривают мир вероятностным, непараметрическим способом, потому что это единственный разумный способ попытаться предсказать будущее. Заимствуя главу из книги «Управление рисками 101» и несколько связанных стандартов, относящихся к этой теме, я создал модель, чтобы проиллюстрировать вам, как оценить стоимость функционального сбоя производственного процесса. Эта модель проиллюстрирована на рисунке 1. Ниже приведены пошаговые инструкции по созданию и использованию моделей стоимости отказов с поправкой на риск.

Рис. 2. Расчетная годовая стоимость отказов после развертывания мониторинга, планирования и повышения надежности

1) Создание оценок затрат на основе серьезности сбоев: Как показано на Рисунке 1, каждый функциональный отказ связан с расходами. Сюда могут входить детали, оплата труда, время простоя, затраты на основе рисков и т. Д. Ключевым моментом является создание моделей затрат на основе серьезности отказов. Событие высокой степени серьезности может привести к значительным потерям в связи с простоями и / или сопутствующим расходам, в то время как умеренные и незначительные события оказывают меньшее влияние на организацию. В моем примере модели отказ высокой степени серьезности стоит 15 000 долларов США за событие, отказ средней степени серьезности стоит 4500 долларов США, а отказ низкой степени серьезности - 2200 долларов США. Это не означает, что каждое событие, оцениваемое как умеренное по влиянию, будет стоить ровно 4500 долларов (помните, что у нас есть ограничения на непараметрическое мышление); это средневзвешенное значение в рамках данной категории серьезности сбоев.

Я выбрал три классификации степени серьезности, что является моим типичным подходом в работе с клиентами. Вы можете создать столько категорий, сколько захотите. Однако для каждой дополнительной категории наблюдается уменьшение предельной отдачи от полезности. Кроме того, я предлагаю вам не поддаться искушению дисконтировать затраты на рабочую силу, исходя из логики, что они потрачены. Правда в том, что труд - это переменная стоимость. Если производственные процессы станут более автоматизированными и надежными, нам просто потребуется меньше людей для их эксплуатации и обслуживания, точка.

2) Создайте весовые коэффициенты вероятности: В моем примере я предположил, что 10 процентов моих сбоев имеют высокую степень серьезности, 20 процентов - среднюю серьезность и 70 процентов - низкую серьезность. Умножьте общую стоимость отказа для каждой категории серьезности на соответствующую оценку вероятности и просуммируйте полученные результаты, чтобы получить средневзвешенную общую стоимость события отказа. В моем примере на события высокой степени серьезности приходится 1500 долларов США к средневзвешенному значению, а на события средней и низкой серьезности - 900 и 1540 долларов США соответственно, что в сумме составляет 3940 долларов США за событие. Означает ли это, что наша следующая неудача будет стоить ровно 3940 долларов? Конечно, нет. Опять же, мы мыслим вероятностно и непараметрически.

3) Оцените количество мероприятий в год: В финансовом мире анализ затрат и выгод основан на годовом исчислении затрат и выгод. Итак, нам нужно оценить, сколько отказов такого типа мы можем ожидать в год. В моем примере мы ожидаем два события в год. Таким образом, наша предполагаемая среднегодовая стоимость отказа для этого функционального режима отказа составляет 7 880 долларов. Любые смягчающие меры, которые вы предпримете, повлияют на распределение серьезности и / или уменьшат количество отказов в год (увеличивая среднее время наработки на отказ [MTBF] или среднее время наработки на отказ [MTTF]).

4) Изменение распределения вероятности: По большому счету, инструменты планирования имеют тенденцию изменять распределение вероятностей. Например, защитный мониторинг, инспекции и прогнозный мониторинг помогают нам обнаруживать проблемы на их начальных стадиях, прежде чем они дадут шанс перейти на серьезный или катастрофический уровень. Точно так же эффективные процессы планирования, составления графиков и управления работой гарантируют, что обнаруженные проблемы будут решены. Эти меры не влияют на базовую частоту отказов, но имеют тенденцию влиять на распределение вероятностей, уменьшая вероятность того, что событие будет высокой серьезностью, и одновременно увеличивая вероятность того, что это будет событие низкой серьезности.

В нашем примере, если мы улучшим нашу способность обнаруживать отказы и управлять ими, мы оцениваем, что вероятность события высокой степени серьезности снижается с 10 до 2 процентов, вероятность события средней степени серьезности снижается с 20 процентов до 5. процентов, в то время как вероятность события низкой степени серьезности увеличивается с 70 до 93 процентов. Перераспределение вероятностей серьезности снижает расчетную средневзвешенную стоимость одного события с 3940 долларов США до 2796 долларов США (рисунок 2).

5) Изменение частоты отказов: С другой стороны, упреждающие меры влияют на надежность производственного процесса, снижая частоту отказов. Упреждающий контроль и мониторинг состояния для улучшения смазки, контроля загрязнения, балансировки и центровки, а также прецизионные операции по эксплуатации и техническому обслуживанию, руководствуясь задокументированными стандартными операционными процедурами (SOP) и стандартными процедурами технического обслуживания (SMP), снижают скорость возникновения отказов. В нашем примере мы оцениваем возможность сокращения с двух отказов в год до одного. Предполагая, что мы снизим стоимость одного события за счет улучшения нашей способности обнаруживать проблемы и управлять ими в сочетании с нашими инициативами по повышению надежности, мы ожидаем снизить наши ежегодные затраты на отказы с 7880 долларов США до 2796 долларов США (рисунки 1 и 2).

Итак, в нашем примере улучшение нашей способности обнаруживать отказы и управлять ими дает чистую прибыль в размере 1144 долларов в год для указанных режимов функционального отказа. В сочетании с нашими инициативами по повышению надежности чистая прибыль составляет 5 084 доллара США. До тех пор, пока инвестиции в надежность, необходимые для внесения изменений, обеспечивают соответствующую норму прибыли для организации, инициативы должны быть реализованы.

В этой колонке мы приняли модели управления рисками, чтобы помочь нам количественно оценить стоимость режима функционального отказа. В будущих выпусках мы погрузимся в сферу принятия решений в условиях неопределенности, чтобы обсудить модели для получения оценок, когда доступно мало эмпирических данных, затем мы объединим их, чтобы показать вам, как проводить анализ затрат и выгод, и представить предлагаемые вами проекты по повышению надежности в такой форме, которая значительно повысит ваш рейтинг одобрения.