2. Пример практического применения FМЕА-анализа

Рассматривается пример практического применения FМЕА-анализа для улучшения процесса градуировки электронных весов, который по результатам анализа деятельности Алтайского приборостроительного завода (ООО «РОТОР») был определен высшим руководством как критический.

Процесс градуировки весов на ООО «РОТОР» 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. 2.

Рис. 2 - Алгоритм процесса градуировки электронных весов

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).

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

1) транспортировка и установка весов на столешницу стенда;

2) контроль установки весов по уровню;

3) нагружение платформы весов в реперных точках;

4) 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 FМЕА-команды для каждого подпроцесса: потенциальный несоответствие критический весы

- 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.

Оценка факторов S, О и D производится по квалиметрическим шкалам, представленным в Таблице 1.

Наибольший практический интерес представляет количественная оценка фактора S -- значимости потенциального отказа. По итогам проведенного анализа члены FМЕА-команды для каждого проявления отказа 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 FМЕА-команды при назначении числовых значений факторов О -- вероятности возникновения дефекта, D -- вероятности обнаружения дефекта, а также вычисленные значения ПЧР возможных отказов приведены в Таблице 2.

Таблица 2- Результаты работы FМЕА-команды

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

1) провести дополнительное обучение персонала;

2) внедрить роликовый конвейер для транспортировки весов;

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

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

5) предусмотреть более частое проведение работ по калибровке используемых гирь; составить график более частого технического обслуживания, ввести контроль выполнения планово-предупредительных работ;

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

После завершения работы FМЕА-команды был составлен письменный отчет по выполненному анализу форм и последствий отказов. Этот отчет был передан руководителям организации, которые верифицировали и оценили результаты работы FМЕА-команды. Эти результаты вместе с рекомендациями по улучшению процесса градуировки весов приняты для использования в практической деятельности ООО «РОТОР». 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 ООО «РОТОР» приступили к проектированию и разработке АСКиУ( автоматизированная система контроля и управления) полнотой опускания гири на платформу весов.