FMECA: комплексный подход к анализу режимов отказа, последствий и критичности

Анализ режимов отказа, последствий и критичности (FMECA) — это структурированная система приоритизации работы, помогающая командам наилучшим образом использовать ресурсы обслуживания. Сегодня большинство производственных операций сталкиваются с ограничениями по времени, бюджету и экспертизе. Каждая часть системы играет роль в успехе производителя. И хотя отказы в некоторых областях могут быть лишь незначительным неудобством, в других они могут привести производство к полной остановке.

Сегодня FMECA — стандартный способ анализа и приоритизации потенциальных отказов. FMECA ведет к умным решениям о том, куда направить ресурсы для максимального влияния. В этой статье мы поговорим о том, что такое FMECA и что оно может сделать для вашей операции. Мы также объясним различия между FMECA и другими системами приоритизации работы, вроде анализа режимов отказа и последствий (FMEA).

FMECA включает анализ процессов для определения их потенциальных точек отказа. После того как вы идентифицировали эти точки отказа, вы можете исследовать, как они влияют на весь процесс. Эта информация позволяет командам обслуживания приоритизировать работу, прогнозировать отказы и максимизировать время бесперебойной работы, так как они могут приоритизировать вопросы обслуживания или выполнять профилактическое обслуживание до возникновения прерываний.

FMECA — data-driven система приоритизации работы. Это один из самых гранулярных и систематических подходов к ранжированию задач обслуживания. FMECA состоит из трех частей, и каждая входит в следующую:

• Режим отказа идентифицирует точки, в которых актив или система может отказать. Обычно есть несколько режимов отказа для каждой единицы оборудования.
• Последствия определяют, как каждый потенциальный отказ повлияет на операции. Не все режимы отказа созданы равными. Некоторые незначительно влияют на продуктивность, в то время как другие могут остановить производство. Необходимо знать, какие режимы отказа несут наибольший риск.
• Критичность анализа определяет, какие режимы отказа наиболее тяжелы в терминах их эффекта на операции. Этот шаг учитывает производительность, безопасность и экологические соображения.

Выполненное правильно, FMECA может указать на режимы отказа, которые важнее всего для завода. После определения организация может сфокусировать свои усилия по обслуживанию на активах и компонентах, которые нуждаются в этом больше всего.

Зачем выполнять FMECA?

Цель выполнения анализа режимов отказа, последствий и критичности — лучше понять потенциальные риски и найти способы предотвращения отказов. Выполнение FMECA позволяет организациям:

Получить подкрепленные данными инсайты: Производители имеют много машин и процессов, работающих по производственному полу. В любой момент может быть несколько наряд-заказов для разных активов, требующих ремонтов или частей, нуждающихся в замене. Вместо доверия интуиции при приоритизации ремонтов, подход FMECA стратегизирует, какие ремонты или задачи профилактического обслуживания команды должны завершить первыми.

Сфокусироваться на высокоприоритетных задачах: FMECA дает каждому режиму отказа рейтинг критичности. Когда у команды обслуживания несколько наряд-заказов, этот рейтинг позволяет им приоритизировать самые критические наряд-заказы. Команды могут фокусироваться на активах, компонентах и процессах, которые нуждаются в этом больше всего.

Улучшить практики профилактического обслуживания: Выполнение FMECA может помочь указать на общие области отказа. Оттуда команда обслуживания может внедрить или скорректировать практики профилактического обслуживания для большей эффективности.

Обеспечить безопасность рабочего места: Важный аспект FMECA — обеспечение того, что любые поломки, угрожающие физической безопасности членов вашей команды, получают высший приоритет.

Минимизировать простой: FMECA позволяет командам приоритизировать ремонты, влияющие на качество производства или производительность актива. Это минимизирует простой и обеспечивает продолжение работы производственного пола максимально эффективно.

Улучшить срок службы оборудования: FMECA также поддерживает долговечность вашего оборудования и активов, идентифицируя критические ремонты и гарантируя, что они обрабатываются немедленно и эффективно.

Как выполнить анализ режимов отказа, последствий и критичности (FMECA): пошаговое руководство

Теперь, когда мы прошли через то, что означает FMECA и почему это важно, пришло время применить наши знания на практике. Выполнение FMECA может быть трудоемким, но выгоды будут иметь долгосрочное влияние на вашу компанию.

Может потребоваться широкий спектр людей в различных ролях по всей вашей организации для выполнения эффективного анализа FMECA. Это могут включать инженеров, техников, персонал обслуживания, менеджеров продуктов и дизайнеров, и производственный персонал. Каждая из этих областей экспертизы может помочь идентифицировать и смягчить режимы отказа, результатом в более тщательном и эффективном анализе FMECA.

Вот шаги для выполнения анализа FMECA:

1. Определите область вашего анализа

Идентифицируйте систему или процесс, который вы хотите проанализировать. Это может быть единичное производственное актив или весь производственный процесс.

2. Идентифицируйте все релевантные факторы

• Идентифицируйте компоненты: Разбейте систему или процесс на каждую часть или подсистему.
• Идентифицируйте потенциальные отказы: Мозговой штурм каждого возможного режима отказа, от маленьких до больших.
• Идентифицируйте эффекты каждого отказа: Для каждого отказа определите возможные эффекты. Эти могут включать травмы, поврежденную технику, неплановый простой, проблемы качества и большее.

3. Назначьте рейтинги

• Назначьте каждому отказу рейтинг тяжести: Оценки тяжести обычно варьируются 1-10, с 1 представляющим незначительную проблему и 10 представляющим тяжелую проблему. Рейтинги тяжести могут базироваться на финансовых потерях, повреждении оборудования, вопросах безопасности и т.д.
• Назначьте каждому отказу рейтинг возникновения: Дайте каждому отказу рейтинг возникновения 1-10, с 1 как наименее вероятно происходящим и 10 как крайне вероятно происходящим.
• Назначьте каждому отказу рейтинг обнаружения: Рейтинг обнаружения — это вероятность того, что каждый отказ будет обнаружен, с 1 означающим, что это высоковероятно будет обнаружено, и 10 означающим, что это останется необнаруженным.

4. Рассчитайте Номер Приоритета Риска (RPN)

Перемножьте рейтинг тяжести, рейтинг возникновения и рейтинг обнаружения для каждого отказа:

рейтинг тяжести x рейтинг возникновения x рейтинг обнаружения = RPN

Полученное число — номер приоритета риска. Более высокие номера приоритета риска представляют более высоковлияние отказы, в то время как более низкие числа представляют отказы, менее вероятно происходящие или менее повреждающие, когда они происходят.

5. Приоритизируйте и внедрите действия

Разработайте и приоритизируйте действия для смягчения или устранения риска более высоких RPN отказов. Это может включать обновление или добавление процедур профилактического обслуживания, улучшение экологических контролов или добавление защитных устройств или мер безопасности.

6. Мониторьте и пересматривайте

Мониторьте систему на новые режимы отказа FMECA и оцените эффективность внедренных действий.

FMECA — итеративный процесс. Он должен повторяться периодически, чтобы увидеть, насколько эффективны ваши процедуры смягчения и принять во внимание извлеченные уроки. Непрерывное улучшение ключевое для обеспечения того, что ваш FMECA остается эффективным, релевантным ресурсом для вашей организации.

Каковы 3 типа FMECA?

Существует три основных типа FMECA. Каждый тип помогает организациям проактивно адресовать вопросы надежности и безопасности, но они фокусируются на разных областях.

1. Системный FMECA

Этот тип FMECA фокусируется на высокоуровневых системах вместо конкретных компонентов. Он используется для оценки того, как отказы в функциях влияют на общую операцию и полезен на ранних стадиях дизайна, когда физические компоненты еще не полностью определены.

Пример системного FMECA: Анализ того, как отказ функции системы охлаждения может привести к перегреву на заводе.

2. Дизайнерский FMECA

Дизайнерский FMECA фокусируется на изучении отдельных аппаратных компонентов и частей внутри системы. Он идентифицирует, как отказы вроде сломанной цепи или поврежденного подшипника могут влиять на систему. Часто используется в производстве для улучшения надежности.

Пример дизайнерского FMECA: Анализ того, как отказавший конденсатор в блоке питания влияет на электрическую цепь.

3. Процессный FMECA

Этот тип FMECA исследует потенциальные отказы в производственных процессах. Он помогает локализовать проблемные точки в сборке, производстве или процедурах обслуживания и полезен для улучшения контроля качества.

Пример процессного FMECA: Анализ того, как неправильные настройки крутящего момента во время сборки могут привести к преждевременному отказу болта.

Базовые шаги для выполнения анализа режимов отказа, последствий и критичности остаются теми же для всех трех типов FMECA: идентифицировать потенциальные режимы отказа, определить эффекты, приоритизировать режимы отказа и разработать стратегии снижения влияния отказов.

Что такое режим отказа FMECA?

Режим отказа в FMECA относится к специфическому способу, которым компонент, подсистема или система может отказать. Он описывает, что идет не так, но не обязательно почему.

Некоторые примеры режимов отказа FMECA включают перегрев мотора, короткое замыкание цепи или ослабление болта со временем. Каждый из этих — разный режим отказа, потому что они представляют разные способы, которыми система может отказать.

Как только вы знаете возможные режимы отказа, вы можете определить эффекты, причины и критичность и предпринять шаги для избежания этих отказов.

Плюсы и минусы анализа FMECA

FMECA может быть полезным инструментом для компаний, ищущих более глубокое понимание потенциальных проблем и улучшения существующих процессов.

Преимущества анализа FMECA

Когда используется эффективно, анализ FMECA предлагает ряд ценных инсайтов и операционных выгод, включая способность:

• Раскрывать связи между отказами и результатами, предоставляя более четкую картину того, как отказы влияют на остальную часть завода и позволяя командам обслуживания принимать меры для снижения вероятности отказа.
• Позволять заводу внедрять профилактические меры и снижать риск отказов, приводя к снижению простоя и увеличению системной надежности.
• Помогать приоритизировать как профилактические, так и корректирующие задачи обслуживания, обеспечивая наиболее эффективное использование ресурсов обслуживания.
• Предоставлять данные, которые могут использоваться для помощи эффективности и результативности в операциях завода, таких как идентификация активов, которые могут быть кандидатами для предиктивного обслуживания.
• Обеспечивать более безопасную рабочую среду для сотрудников за счет снижения или удаления рисков безопасности.
• Идентифицировать слабости в текущих практиках по всей системе, приводя к общим улучшениям.

Недостатки анализа FMECA

Даже если анализ FMECA может быть полезен для идентификации и смягчения потенциальных проблем в заводе, он приходит с несколькими недостатками:

• Может быть трудоемким для сбора и анализа всех требуемых данных.
• Может быть затратным, потому что требует кросс-функциональной команды экспертов для эффективного завершения.
• Расчет номера приоритета риска (RPN) может быть неточным из-за того, что уравнение требует упрощенных значений тяжести, которые могут не полностью представлять истинные условия. Разнообразная экспертиза группы также может привести к неверным измерениям и расчетам.
• Необходимо завершать более одного раза для внесения корректировок и производства непрерывных улучшений. Например, после первоначального завершения команде может потребоваться завершить второй FMECA, когда изменения вносятся в активы или системы, или когда происходят крупные процессные изменения.
• Требует управления и организации большого объема данных, что может быть трудным для компаний, использующих традиционные бумажные системы или изолированные цифровые приложения.

Хотя могут быть барьеры для выполнения FMECA, долгосрочные выгоды анализа и изменения, которые результатом, часто перевешивают затраты. Для получения максимальной выгоды важно определить лучшее время для проведения FMECA и убедиться, что вы делаете это полным образом.

Любопытны, как сэкономить время и максимизировать ROI? Исследуйте выгоды CMMS для FMECA и других процессов профилактического обслуживания.

Когда следует выполнять анализ FMECA?

Есть несколько ключевых времен, когда проведение FMECA наиболее полезно для организации:

1. До начала производства: Когда система еще в фазе дизайна, выполнение анализа FMECA позволяет инженерной команде корректировать дизайны и активы и делать другие изменения для обеспечения того, что система работает максимально эффективно с момента запуска.
2. Для улучшения надежности: Команды могут выполнить анализ FMECA во время производственной фазы, пока объект работает нормально. Это может предоставить действенные инсайты и подсветить потенциальные изменения для улучшения операций.
3. После обновлений системы или изменений: Когда активы обновляются или вносятся крупные изменения в производственные системы или процедуры, имеет смысл повторить анализ FMECA, чтобы опередить любые потенциальные отказы, которые изменения могли ввести.
4. После крупного отказа: Когда произошел крупный отказ, выполнение FMECA может помочь раскрыть первопричину проблемы и улучшить надежность и безопасность, идентифицируя корректирующие действия, которые должны быть приняты для избежания повторения.
5. Во время планирования обслуживания: Анализ FMECA может помочь командам обслуживания при создании или обновлении расписания профилактического обслуживания. Команда обслуживания может использовать его для создания оптимального расписания профилактического обслуживания для каждого актива и анализа, какие активы или системы наиболее важны для производства. Это также может быть выполнено для помощи в идентификации лучших кандидатов для предиктивного обслуживания.

Проведение FMECA может быть невероятно полезным для вашей организации, но это также может быть трудоемким и затратным. И хотя непрерывное улучшение — цель, не имеет смысла использовать ресурсы для выполнения FMECA чаще, чем нужно.

Кто использует результаты FMECA?

Есть многие роли, чьи ежедневные операции напрямую влияют результатами FMECA. Они включают:

• Инженеров и дизайнеров: Эти специалисты используют результаты FMECA для внесения изменений в дизайн или операцию завода для помощи в снижении риска отказов и улучшении системной производительности.
• Инженеров обслуживания и персонала: Эти сотрудники используют FMECA для внесения изменений или улучшений в предиктивные, профилактические и корректирующие практики обслуживания.
• Инженеров безопасности: Результаты анализа FMECA помогают инженерам безопасности обеспечивать безопасность продуктов и систем для использования и могут использовать анализ FMECA для улучшения процессов для обеспечения безопасности.
• Офицеров нормативного соответствия: Эти офицеры могут использовать результаты FMECA для демонстрации соответствия стандартам безопасности и качества.
• Операционных менеджеров: Анализ FMECA помогает операционным менеджерам идентифицировать режимы отказа и разрабатывать стратегии смягчения отказов.

Другие роли, такие как профессионалы управления рисками и команды качества, также могут выиграть от анализа FMECA. Эти роли все используют результаты FMECA различными способами, и их экспертиза в улучшении операций по всему объекту может иметь долгосрочное влияние на операционную надежность и производительность.

Поскольку многие из этих ролей также важны для разработки анализа FMECA, процесс проведения анализа может быть хорошим способом захвата и документирования знаний, которые эти профессионалы приносят в организацию, обеспечивая, что вся команда может выиграть от их инсайтов.

Martinrea Metallics трансформировал катастрофические частоты отказов с внедрением CMMS. Нажмите здесь, чтобы узнать как.

В чем разница между FMECA и FMEA?

Анализ режимов отказа и последствий (FMEA) — близкий родственник FMECA. Как FMECA, FMEA идентифицирует возможные отказы и затем изучает потенциальный волновой эффект каждого отказа.

Может быть полезно думать о FMECA как о следующем этапе после FMEA. FMEA идентифицирует широкий спектр потенциальных отказов, которые могут влиять на производственную линию, но FMECA предоставляет действенный план для каждого отказа.

FMECA вводит больше данных для определения конкретного влияния каждого режима отказа. Это позволяет командам назначать каждому потенциальному отказу рейтинг критичности, которым они определяют наиболее критичные для операций компоненты и активы. Например, инженер надежности, желающий запустить пилотный проект беспроводного датчика вибрации, может использовать FMECA для определения лучшего места для запуска, или даже где сфокусировать усилия по обслуживанию в целом.

Идеально, операции должны использовать и FMEA, и FMECA. Вместе два подхода идентифицируют режимы отказа, определяют их влияние на конечный продукт и делают наилучшее возможное использование ресурсов обслуживания.

Вот таблица, описывающая различия между FMEA и FMECA:

Что такое метод анализа FMEA?

Метод анализа FMEA очень похож на метод FMECA. Однако FMEA останавливается до достижения анализа критичности и не ранжирует отказы согласно их влиянию.

FMEA фокусируется на понимании риск-отказов и их эффектов, но FMECA делает шаг дальше, количественно оценивая риски и оценивая критичность отказа. Хотя FMEA хорошая отправная точка для FMECA, FMECA позволяет командам расширить свой анализ и улучшить свои возможности принятия решений для улучшения надежности и безопасности.

Каковы 4 шага процесса FMEA?

Четыре шага этой оценки отказа:

1. Определите область вашего анализа
2. Идентифицируйте все релевантные факторы (первопричина и т.д.)
3. Назначьте рейтинги: вероятность, тяжесть, обнаруживаемость отказа
4. Рассчитайте номер приоритета риска (RPN)

В то время, как шесть шагов процесса FMECA:

1. Определите область вашего анализа
2. Идентифицируйте все релевантные факторы (первопричина и т.д.)
3. Назначьте рейтинги: вероятность, тяжесть, обнаруживаемость отказа
4. Рассчитайте номер приоритета риска (RPN)
5. Приоритизируйте и внедрите действия
6. Мониторьте и пересматривайте

Особенно, FMEA останавливается перед анализом отказов и предоставлением действенных планов для их адресации.

Как работает анализ критичности FMECA?

Финальный шаг внедрения FMECA — определение критичности каждого определенного отказа. Критичность помогает приоритизировать ремонты и стратегии смягчения, и может базироваться на номере RPN, рассчитанном ранее. Более высокие числа означают, что отказ более вероятно произойдет и/или что отказы более повреждающие и влиятельные, когда они происходят, в то время как более низкие числа означают, что отказ маловероятен и, даже если бы он произошел, не имел бы высокого влияния на другие области производства.

Это не то же самое, что анализ критичности активов. Однако и FMECA, и анализ критичности активов могут помочь вам определить, куда направить ресурсы обслуживания.

Помимо номера приоритета риска, вы можете задать эти дополнительные вопросы для помощи в определении критичности отказа:

• Насколько сильно простой повлияет на производство или выпуск?
• Может ли отказ привести к травмам, фаталитетам или экологическому ущербу?
• Насколько дорого и трудно отремонтировать актив?
• Нарушает ли отказ отраслевые регуляции или соответствие?
• Есть ли резервные системы на месте?

Вы должны сначала сфокусировать ресурсы обслуживания на потенциальных отказах, достаточно тяжелых для влияния на безопасность или немедленные операции. Не застревайте в попытках подготовиться к очень редким проблемам или даже частым проблемам, которые незначительно подрывают производство.

Анализ критичности, вероятно, самый важный кусок FMECA, поэтому стоит уделить время для его правильной реализации. Партнерство с опытными провайдерами, которые могут помочь вашей команде, также может быть хорошей идеей.

Использование CMMS для FMECA

FMECA — одна из самых data-driven систем приоритизации работы, и она легче внедряется с правильными инструментами. Именно поэтому компьютеризированная система управления обслуживанием (CMMS) вроде eMaint — естественное соответствие для управления анализом FMECA. FMECA делает прогнозы о будущих потребностях обслуживания. Но ему нужно много детальных, точных данных для этих прогнозов, и вот где приходит eMaint.

С eMaint вы можете:

• Бесшовно хранить и искать данные наряд-заказов
• Использовать функцию отчетности для построения списка режимов отказа
• Использовать коды отказов eMaint для определения того, как часто происходят отказы

eMaint имеет функции наряд-заказов и отчетности, позволяющие указать на влияние прошлых отказов машин. Какие отказы имели домино-эффект на другие активы? Какие заставили вашу операцию остановиться? Используйте эти инсайты для прогнозирования и предотвращения влияния каждого режима отказа.

Как только вы определили режимы отказа и их эффекты, вы можете провести ваш анализ критичности.

Работа с экспертами по FMECA

Наши эксперты Fluke Reliability предлагают мастер-класс по критичности активов для команд, работающих над внедрением FMECA. Обучение покрывает ключевые темы FMECA вроде:

• Режимы отказа
• Тяжесть режимов отказа
• Вероятность возникновения
• Приоритеты риска

К концу нашего пятидневного обучения FMECA ваши команды проведут комплексный обзор потенциальных компонентных отказов и их эффектов. Вы также узнаете, какие задачи обслуживания ваши команды должны фокусироваться на минимизации шансов самых тяжелых режимов отказа.

Это обучение — отличный способ начать сдвиг к структурированному, data-driven процессу принятия решений. И перед тем, как вы заметите, вы, вероятно, увидите изменения по всей вашей операции, приводящие к большей продуктивности и меньшему неплановому простою.

Чтобы узнать больше об обучении FMECA и как CMMS может помочь оптимизировать ваш план обслуживания, поговорите со специалистом eMaint.