آناليز حالات بالقوه شكست وخرابي

1-مقدمه..................................................................................................6
1-1سیری در نگرش به کیفیت.......................................................................................................................7
.1-2مدیریت کیفیت جامع..............................................................................................................................8
1-3نگرش تولید بی نقص................................................................................................................................9
1-4استاندارد های نظام کیفیت....................................................................................................................10.
13………………………………………………………………………FMEA2-معرفی
...........................................................................................................................13FMEAمعنی و مفهوم1-2
....................................................................................................................................14FMEAتاریخچه2-2
........................................................................................................................................14FMEA2-3هدف
......................................................................................................................................15 FMEA2-4ویژگی
5-2كاربرد FMEA......................................................................................................................................16
2-6تاثير FMEA بر نرخ خرابي محصول...................................................................................................16
7-2مراحل تهيه FMEA ...........................................................................................................................17
8-2فوايد اجراي FMEA ................... ......................................................................................................18
).................................19System-FMEA كاربرد آناليز حالات بالقوه خرابي در طراحي سيستم( 3
تعريف سيستم.......................................................................................................................................20 1-3
2-3تعريف System-FMEA...................................................................................................................20
3-3خروجي System-FMEA...................................................................................................................21
3-4فوايد اجراي System-FMEA..........................................................................................................21
3-5نام اجزاي سيستم يا زير سيستم ها/تشريح عملكرد .......................................................................22
3-6حالات بالقوه خرابي ..............................................................................................................................22
3-7آثار بالقوه خرابي ..................................................................................................................................22
3-8شدت.....................................................................................................................................................22
3-9علل بالقوه خرابي .................................................................................................................................23
3-10وقوع ....................................................................................................................................................24
3-11كنترلهاي جاري (متدها و روشهاي نشحيص) ....................................................................................26
3-12رتبه تشخيص......................................................................................................................................26
3-13محاسبه RPN.....................................................................................................................................26
3-14اقدامات پيشنهادي............................................................................................................................ 27
3-15تجديد نظر در RPN .........................................................................................................................28

29………….(Design-FMEA) كاربرد آناليز حالات بالقوه خرابي در طراحي قطعه / محصول4
4-1مبنا و هدف از تهيه FMEA ..............................................................................................................30
4-2تعريف حالات بالقوه خرابي .................................................................................................................31
4-3تعريف DFMEA................................................................................................................................31
4-4كاربردهاي DFMEA ........................................................................................................................32
4-5فوايد استفاده از DFMEA...............................................................................................................32.
4-6مشتري در DFMEA.........................................................................................................................32
4-7نقطه شروع كار...................................................................................................................................33
4-8آثار بالقوه حالات خرابي ....................................................................................................................34
4-9شدت (Severity) .............................................................................................................................35
4-10كلاسه بندي........................................................................................................................................35
4-11علل بالقوه خرابي .............................................................................................................................37
4-12وقوع .................................................................................................................................................38
4-13كنترلهاي جاري در طراحي..............................................................................................................39
4-14تشخيص.............................................................................................................................................41
4-15نمره ريسك پذيري خرابي (RPN) ................................................................................................42
4-16اقدامات پيشنهادي...........................................................................................................................43
17-4نتايج اقدامات انجام شده..................................................................................................................44
خلاصه.........................................................................................................................................................45
46  ............................. (Process-FMAE)كاربرد آناليز حالات بالقوه خرابي در فرآيندهاي توليد5
1-5چرا از Process FMEA استفاده مي كنيم؟.....................................................................................47
2-5حالت خرابي در فرآيند.......................................................................................................................47
3-5تعريف Process FMEA..................................................................................................................47
4-5كاربردهاي PFMEA .........................................................................................................................47
كاربرد PFMEA در صنعت خودرو..........................................................................................................48
5-5فوايد بالقوه اجراي PFMEA ...........................................................................................................48
6-5تيم PFMEA ....................................................................................................................................49
7-5نقطه شروع كار....................................................................................................................................49
8-5مراحل طراحي PFMEA ..................................................................................................................49
5-9آثار بالقوه خرابي .................................................................................................................................50
5-10شدت ...................................................................................................................................................51
5-11كلاسه بندي.........................................................................................................................................55
5-12علل بالقوه خرابي................................................................................................................................55
5-13رتبه وقوع............................................................................................................................................56
5-14كنترلهاي جاري فرآيند  .....................................................................................................................57          

5-15رتبه تشخيص (Detection) ...........................................................................................................58
5-16محاسبه نمره ريسك پذيري خرابي (RPN) ...................................................................................59
5-17اقدامات پيشنهادي/اصلاحي (Recommended Actions) ..........................................................60
5-18مسئول و زمان اقدام پيشنهادي .......................................................................................................61
خلاصه: .......................................................................................................................................................62
63 ........... (Machinery-FMEA) كاربرد آناليز حالات بالقوه خرابي در طراحي ماشين آلات و ابزارهاي توليد
6-1تعريف MFMEA ...............................................................................................................................64
6-2فوايد اجراي MFMEA ..................................................................................................................... 64
6-3تشريح مفاهيم ستون هاي يك فرم MFMEA.................................................................................65
6-3-1نام زير سيستم و تشريح عملكرد...................................................................................................65
6-3-2حالات خرابي در ماشين..................................................................................................................66
6-4اثر خرابي در ماشين .............................................................................................................................66
6-5شدت ....................................................................................................................................................66
6-7وقوع حالت خرابي ..............................................................................................................................68
6-8كنترل  هاي طراحي/كنترل هاي ماشين ............................................................................................68
6-9تشخيص.................................................................................................................................................69
6-10نمره ريسك پذيري خرابي RPN.......................................................................................................69
6-11اقدامات اصلاحي پيشنهادي................................................................................................................69
.........................................72. (Service-FMEA) در ارائه خدمات كاربرد آناليز حالات بالقوه خرابي
7-1تعريف Service-FMEA.....................................................................................................................73
7-2اهداف اجراي Service-FMEA..........................................................................................................74
..................................................................................74.Service-FMEA3تشخيص ستونهاي يك فرم-7
7-4شرح عملكرد (وظيفه) خدمت..............................................................................................................74
7-5حالات خرابي بالقوه ..............................................................................................................................75
7-6آثار بالقوه خرابي ..................................................................................................................................75
7-7مشخصه هاي بحراني............................................................................................................................76
8-7شدت ....................................................................................................................................................76
9-7علل بالقوه خرابي .................................................................................................................................78
10-7وقوع.....................................................................................................................................................78
7-11روشهاي كنترل (تشخيص) .................................................................................................................79
7-12رتبه تشخيص .......................................................................................................................................81
7-13نمره ريسك پذيري (RPN) ..............................................................................................................82
-714اقدامات پيشنهادي.............................................................................................................................83
-715تاريخ تكميل و مسئول اجرا...............................................................................................................83
-716ثبت نتايج اقدامات اجرا شده: ...........................................................................................................83
17-7تجديد نظر در RPN...........................................................................................................................84
2كاربرد FMEA
 FMEA در هر يك از شرايط زير اجرا مي شود:
1.    در زمان طراحي سيستمي جديد، محصولي جديد و يا فرآيندها جديد.
2.    زماني كه قرار است طرح هاي موجود و يا فرآيند توليد/مونتاژ تغيير كند.
3.    زماني كه فرآيندهاي توليد يا مونتاژ و يا يك محصول در محيطي جديد و يا شرايط كاري جديد قرار مي گيرد. (Carry Over Designs /Processes)
4.    برنامه هاي بهبود مستمر.
6-2تاثير FMEA بر نرخ خرابي محصول
 استفاده از FMEA در مراحل مختلف، موجب كاهش نرخ خرابي محصول در زمان مصرف ميشود.
الف) اجراي FMEA – Design/(System): فرآيند طراحي را با كاهش ميزان ريسك، خرابي، استحكام مي بخشد. همچنين با تصحيح نقض ها و اشكالات طراحي محصول (يا سيستم)، ميزان خرابي را در دوره «عمر مفيد» كاهش داده ، و شكست هاي محتمل در زمان فرسودگي را نيز به تعويق مي اندازد.(شكل1)
ب- اجراي FMEA –Processes: عوامل بالقوه خرابي فرآيند ساخت يا مونتاژ را كه منجر به توليد محصول نا مناسب مي شود، شناسايي مي كند و لذا فرآيند ساخت و توليد محصول را با كاهش ريسك خرابي، استحكام مي بخشد. PEMEA با اصلاح نقض هاي فرآيند ساخت و يا مونتاژ، نرخ خرابي هاي محصول را در دوره «عمر آغازين» محصول كاهش مي دهد (شكل1)




7-2مراحل تهيه FMEA
1. تهيه FMEA نيازمند فعاليت تيمي است. تعداد و تركيب افراد در تيم FMEA به پيچيدگي فرآيند يا محصول تحت برسي بستگي دارد، اما توصيه مي شود كه تعداد افراد تيم بيش تر از 6 نفر باشند.
2. به منظور تكميل فرم FMEA تيم بايد براي سوالات زير پاسخ هاي كاملي تهيه كنند:
الف- تحت چه شرايطي محصول نمي تواند اهداف و مقاصد طراحي را برآورده سازد و يا نيازهاي فرآيند تحقق نمي يابد؟
ب- حالات خرابي چه تأثيري بر مشتري  و يا فعاليت هاي بعدي خواهند داشت؟
پ-اثر خرابي (براساس رتبه بندي 1 تا 10) چه شدتي دارد؟ (عدد شدت).
ت- علل بالقوه خرابي كدامند؟
احتمال وقوع علل خرابي (براساس رتبه بندي 1 تا 10) چقدر است؟ (عدد وقوع).
ج- در حال حاضر چه كنترلهايي به منظور پيشگيري و يا تشخيص حالات خرابي و علل آن انجام ميشود؟
چ- قدرت تشخيص كنترلهاي موجود (براساس رتبه بندي 1 تا 10) چه ميزان است؟ (عدد تشخيص).
ح- ميزان خطر پذيري حالات بالقوه خرابي به ازاي علل مختلف جه مقدار است؟ RPN (محاسبه).
(تشخيص)×(وقوع)×(شدت)=(RPN) نمره اولويت ريسك
خ- به منظور كاهش ميزان خطر پذيري چه اقداناتي مي تواند صورت گيرد؟
FMEA به دلايل زير به عنوان سوابق محصول و يا فرآيند مستند مي شود:
1.    ارتباط به سادگي برقرار مي شود (به عنوان يك زبان مشترك براي همه افراد).
2.    به عنوان يك منبع اطلاعاتي مفيد براي تهيه FMEA آتي قابل استفاده است.
3.    تمامي تفكرات و نظرهاي افراد جمع آوري مي شود.
4.    يكي از منابع مهم بهبود مستمر است.
8-2فوايد اجراي FMEA
1.    بهبود كيفيت ، افزايش درجه اطمينان كالا و ايمني محصولاتي كه توليد خواهند شد.
2.    كاهش زمان معرفي محصول به بازار.
3.    نياز به تغييرات ضروري در فرآيند و يا محصول در زمان توليد انبوه كاهش مي يابد.
4.    بهبود تصوير سازمان در نظر مشتري، چرا كه مشتري عيوب كم تري را تجربه مي كند و موجب افزايش رقابت پذيري سازمان در بازار مي شود.
5.    كاهش هزينه هاي مرتبط با محصولات خراب و يا نامنطبق.
6.    رواج فرهنگ كار تيمي در درون سازمان.
9-2انواع FMEA
در حال حاضر بيشترين كاربرد شامل موارد زير است: FMEA
1.    طراحي سيستم ها و زير سيستم ها از ابتدايي ترين مراحل (System-FMEA).
2.    طراحي قطعات جديد و يا اعمال تغييرات در طرح هاي جاري(Design-FMEA).
3.    طراحي و يا توسعه فرآيندهاي اوليد يا مونتاژ (Process-FMEA).
4.    طراحي و يا توسعه فعاليت ها و ارائه خدمات (Service-FMEA).
5.    طراحي ماشين آلات (Machinery-FMEA).

 



























































تعريف سيستم 1-3
سيستم مجموعه اي نظام يافته است كه براي هدف خاصي طراحي شده باشد كه خود شامل اجزا يا زير سيستم هاي ديگر مي شود، مثل جعبه دنده ، سيستم خنك كننده خودرو ، سيستم تعليق.
2-3تعريف System-FMEA

روشي سيستماتيك است كه به منظور تحليل و بررسي يك سيستم و زير سيستم هاي آن در ابتدايي ترين مراحل طراحي استفاده مي شود. عموماً بر حالات بالقوه خرابي كه مي تواند در عملكردهاي سيستم رخ دهد تمركز مي كند.اين خرابي ها از وجود نقصان و يا كمبودهايي در طراحي سيستم و يا وجود تقابل نامطلوب بين عملكرد مؤلفه هاي سيستم يا زيرسيستم ناشي مي شوند.
دامنه شمول System-FMEA در برگيرنده مراحل طراحي مفهومي ، طراحي جزيي، تكوين، آزمايش و ارزيابي سيستم است و بنابراين ابتدايي ترين FMEA مي باشد كه تكميل مي شود و به برسي آثار متقابل اجزا و زير سيستم ها بر يكديگر و يا بر سيستم هاي ديگر مي پرشكل 1: ارتباط بين System-FMEA و Design-FMEA  اطلاعات مهمي را براي اجراي DFMEA و PFMEA تهيه مي كند. اگر چه آثار خرابي در اين فرم ها تغييري نمي كند، اما علل خرابي در System-FMEA حالات خرابي DFMEA خواهند بود.
هدف از اجراي System-FMEA به حداقل رساندن ريسك خرابي در طراحي سيستم بر اساس نيازها و خواسته هاي مشتري است. اين نيازها و خواسته ها مي تواندبر گرفته از QFD باشد.

3-3خروجي System-FMEA
1.    فهرستي از حالات بالقوه خرابي كه بر اساس شاخص RPN رتبه بندي شده اند.
2.    فهرستي از آزمايش هايي كه مي تواند حالت هاي خرابي را كشف كنند.
3.    فهرستي از اقدامات پيشنهادي (Design actions) به منظور حذف حالات خرابي ، افزايش ايمني و يا كاهش ميزان وقوع.

3-4فوايد اجراي System-FMEA
1.    كمك به انتخاب طراحي بهينه سيستم از بين كليه طرح هاي پيشنهادي،
2.    كمك به تعيين سيستم هاي جبراني،
3.    افزايش احتمال مورد توجه قرار گرفتن حالات بالقوه خرابي،
4.    تعيين حالات بالقوه خرابي در سيستم و آثار متقابل آن ها با زير سيستم ها و يا ساير سيستم ها.
3-5نام اجزاي سيستم يا زير سيستم ها/تشريح عملكرد
نام اجزا و يا زير سيستم هاي مورد برسي را فهرست كنيد . سپس نيت، هدف يا عملكرد اجزاي سيستم  يا زير سيستم ها بايد نوشته شود. عملكرد سيستم بايد برگرفته از نيازهاي سيستم در دست طراحي و يا خواسته ها و توقعات مشتري باشد. اين ها شامل نيازمندي هاي ايمي، مقررات دولتي و ديگر ضرورياتي هستند كه از درون يا برون سازمان تعيين شده اند. عموماً اين نيازها، خواسته ها و توقعات از طريق QFD تعيين مي شوند.







3-6حالات بالقوه خرابي
هر نوع نقص، مشكل و يا حتي فرصت براي بهبود در سيستم مي تواند يك حالت خرابي باشد. معمولاًوقتي در مورد حالات بالقوه خرابي بحث مي شود باشد به از دست رفتن كارايي سيستم فكر كرد.

3-7آثار بالقوه خرابي
اثر بالقوه خرابي نتيجه يك حالت خرابي در سيستم است. سوالي كه مطرح مي شود اين است كه بر اثر وقوع اين خرابي چه اتفاقي مي افتد؟ اين نتيجه و اثر ممكن است مربوط به خود سيستم ،محصول ، مشتري و يا مقررات دولتي باشد. معمولاً اثر خرابي از ديدگاه مشتري و يا بر اساس تجربه او در استفاده از آن محصول و يا محصولات مشابه ، مشخص مي شود.
از منابع زير مي توان آثار بالقوه خرابي را كشف كرد:
-    مدرك خدمات پس از فروش ،
-    شكايات مشتري ،
-    مطالعات امكان سنجي ،
مهم نيست كه آثار خرابي چگونه شناشايي مي شوند، آنچه اهميت دارد تعيين تمام آثار بالقوه است.
3-8شدت
شدت عبارت از رتبه اي است كه حاد بودن اثر حالت بالقوه خرابي سيستم را نشان مي دهد. شدت هميشه در مورد آثار حالت خرابي به كار مي رود. (براي هر اثر خرابي ، يك رتبه شدت انتخاب ميشود). در واقع ، رابطه اي مستقيم بين اثر و شدت وجود دارد.
شدت از تمام زوايا ، شامل اثر خرابي برخورد سيستم ،سيستم هاي ديگر ، مشتري ،محصول و يا مقررات دولتي برسي مي شود.


3-9علل بالقوه خرابي
علت يك حالت خرابي در سيستم عبارت است از ضعف يا اشكالي در طراحي سيستم ، كه نتيجه آن وقوع حالت خرابي است. بايد توجه كرد وقتي روي عاملي تمركز مي كنيم بايد به دنبال علت هاي ريشه اي باشيم نه نشانه هاي خرابي . براي شناسايي خوب و درست علت خرابي ، بايد سيستم را شناخت و با طرح سوالات مناسب به دنبال علت ريشهاي خرابي بود. در اين مورد بعضي از تكنيك هايي را كه مي توان به كاربرد عبارتند از: طئفان ذهني و تحليل علت و معلول.
سوال اساسي و مهم در اين باره عبارت است از : «اين سيستم به چه شكلي از انجام عملكرد مورد انتظار باز مي ماند؟» . برا ي رسيدن به پاسخ مناسب مي توان به طرح سوالاتي با كلمه «چرا» و تا 5 مرحله به علل اصلي رسيد.
لازم به تأكيد است كه يكي از بزرگ ترين مزاياي System-FMEA عبارت است از تعيين حالات بالقوه خرابي سيستم كه در اثر خرابي اجزاي سيستم و يا تقابل اجزاي آن به وجود مي آيد. اين تقابل ها ممكن است شامل عوامل انساني نيز باشد.
جدول 2-1: راهنماي رتبه بندي شدت
معيار    رتبه    اثر
بدون اثر    1    هيچ
مشتري رنجيده نمي شود. اثر بسيار خفيفي بر عملكرد محصول يا سيستم دارد    2    خيلي كم
مشتري بسيار خفيف آزرده مي شود. اثر كمي بر عملكرد محصول يا سيستم وجود دارد.    3    نسبتاً كم
مشتري كم رنجيده مي شود. اثر نسبتاً كمي بر عملكرد محصول يا سيستم دارد.    4    كم
مشتري كمي ناراضي است. اثر متوسطي بر عملكرد محصول يا سيستم دارد.    5    متوسط
مشتري احساس ناراحتي مي كند. عملكرد محصول افت مي كند، اما به درستي عمل كرده، ايمن است. خرابي جزيي، اما سيستم معيوب نيست.    6    مهم
مشتري ناراضي است و عملكرد محصول به شدت تحت تأثير قرار گرفته، اما  قابل استفاده و ايمن است. سيستم معيوب است.    7    زياد
مشتري خيلي ناراضي است و محصول عمل نمي كند، اما ايمن است. سيستم عمل نمي كند.    8    خيلي زياد
اثر بالقوه شديد است و امكان توقف محصول بدون حادثه خطرناك وجود دارد (خرابي وابسته به زمان). مكان تداخل با مقررات دولتي وجود دارد.    9    جدي
اثر خيلي شديد وجود دارد. خرابي ناگهاني ايمني را به خطر مي اندازد. مغاير با مقررات دولتي است.    10    پر خطر


3-10وقوع
وقوع عبارت است از مقادير رتبه بندي كه بر اساس احتمال- و گاه حسب مجموع- وقوع خرابي ناشي از علت مورد نظر كه در طول عمر پيش بيني شده در طراحي سيستم به وجود مي آيد، در نظر گرفته مي شود. براي تعيين ميزان فراواني هر خرابي ناشي از علت مورد نظر، ساده ترين راه ، استفاده از «مجموع خرابي هاي اجزا» (CNF) در 1000 محصول (يا سيستم ) ، در طول عمر پيش بيني شده در طراحي است، اين طول عمر دوره زماني است كه بعد از آن ، اجزا دور انداخته مي شوند؛ زيرا : 1) عملكرد متوقف مي شود. 2) تعمير آن خيلي گران مي شود. اگر احتمال يا مجموع خرابي را نتوان تخمين زد، مي توان از سوابق مربوط به سيستم مشابه يا اجزاي سيستم مشابه استفاده كرد.
عموماً System-FMEA تحت فرضيه خرابي تك نقطه اي كار مي كند. خرابي تك نقطه اي به اين معناست كه خرابي يكي از اجزا سبب از كار افتادن سيستم مي شود و با روشهاي جانشين جبران نمي شود.