PFMEA . Вопросы и проблемы применения

1 (8482) 20-43-83 [email protected] http://iq-volga.ru Тольятти

АНО «Институт Качества» 2013 год

PFMEA. Вопросы и проблемы

применения

Панюков Дмитрий Иванович, к.т.н., заместитель директора АНО «Институт Качества»,

директор Консалтингового центра «Качество=XXIвек»,

Полномочный представитель Центра сертификации «ДКС-ПОВОЛЖЬЕ» в Самарской области,

доцент ТГУ



Риски потребителей

Основная проблема – PFMEA формален и фактически не является

инструментом управления рисками при проектировании

процессов производства: команда по PFMEA часто формальна, компетенция в ней на момент

анализа недостаточно, большую часть делает технолог;

анализируются не все возможности появления дефектов процесса;

неверно определяются последствия дефектов процесса (не все

потребители учитываются);

анализ причин делается формально без рассмотрения всех влияющих

факторов и механизмов появления дефектов;

меры по предупреждению также рассматриваются формально, без

понимания их роли в рисках возникновения дефектов;

принятие решения по доработке процесса (после расчета общего риска)

также формальны, т.к. используется метод граничного ПЧР и т.д. …



Вопросы, часто возникающие в рамках PFMEA:

Кто должен проводить PFMEA и что нужно для анализа? Что писать в разделе «функция/требования процесса»? Как правильно определять и формулировать дефекты процесса? Как определять и правильно записывать последствия дефектов? Что делать с причинами дефектов процесса типа «дефекты

закупаемых комплектующих и материалов»? Какие меры по обнаружению нужно указывать? Как оценивать меры по обнаружению, если их несколько для одной

операции? При каком ПЧР необходимо предпринимать действия по доработке

процесса? Какая связь между PFMEA и Планом управления? Что такое пересмотр PFMEA?



Кто должен проводить PFMEA?

Состав команды PFMEA:

Конструктор продукта;

Технолог продукта;

Инженер по качеству продукта (рекламации, дефекты и проч.);

Инженер по работе с поставщиками (качество входящих изделий);

Инженер ТСО (риски логистических операций);

Инженер по методам контроля (вероятность обнаружения дефекта

до поставки);

Представители из производства (наладчики, старшие рабочие,

мастера – приглашаются на PFMEA конкретной операции);

Представитель от потребителя;

Представитель от поставщика.

Проблема – PFMEA часто поручаю одному технологу! Из-за этого PFMEA неполный –

не все риски учитываются!



Что нужно для анализа?

Проведение PFMEA начинается с целей процесса - перечня того, что должен

делать процесс и чего не должен? А также целей по качеству (PPM, ПЧР, Cpk).

PFMEA должен начинаться с карты потока/оценки риска основного

процесса. Эта карта потока должна идентифицировать характеристики

продукции/процесса, связанные с каждой операцией. Если возможно, следует

включить определенные эффекты продукции из соответствующего DFMEA.

Экземпляры карты потока/оценки риска, использованные при подготовке

PFMEA, должны сопровождать весь анализ.

Проведение PFMEA должно начинаться с анализа информации и понимания

производственных и сборочных операций, определения требований к ним.

Диаграмма (карта) потока процесса является основным входящим документом

при проведении PFMEA. Диаграмма потока является инструментом,

помогающим определить область анализа при проектировании системы

производства.

Проблема – предварительный анализ каждой операции не проводится, поэтому не все члены

команды видят и понимают риски появления проблем на этой операции!



Что нужно для анализа?

Другие источники информации, которые могут быть полезными команде, при

обсуждении, для определения требований к процессу: DFMEA. Конструкторская документация. Матрица влияния. Внутренние и внешние (для потребителя) несоответствия (т.е.

статистика по известным видам отказов). Данные прошлого по качеству и надежности. Извлеченные уроки из прошлого опыта. Защиты от ошибок. Лучшая практика в отрасли. Технология контроля (ПУ) для похожих процессов. Если нет в карте потока, то: планировка, планы реагирования, технологии

доработки несоответствующей продукции.

Проблема – DFMEA часто отсутствует у предприятия-поставщика! Из-за этого

возникают затруднения при определении последствий для конечного потребителя и

оценки риска нетехнологичности конструкции!



Форма протокола PFMEA

Страница A10 из

Система № A2 ФИО Подпись№/версия

PFMEA

Подсистема № A2 Рук Конечный срок

Компонент № A2Дата первой

версии1)

Год выпуска/ модель/модиф

ика

Дата пересмотра

2)

Срок службы 3)

4)

№ Наименование/Функция

B1/B2 B3 D E F G H I J K L M N O2 O3 O4 O5

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

АНАЛИЗ ВИДОВ И ПОСЛЕДСТВИЙ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ОТКАЗОВ ПРОЦЕССА (PFMEA)

Кем подготовлено A9A3Ответственный за разработку

C

A2

Вид потенциального отказа

A2

A2

Предпринятые действия/ дата

выполнения Зна

чим

ость

Ответственный / целевая дата выполнения

Меры по предупреждению

отказа

O1

Воз

никн

овен

ие

ПЧ

Р

Текущее проектирование

Об

нару

жен

ие

A7

Меры по обнаружению

отказа

Рекомендуемые дейстия

Об

нару

жен

ие

A1

Область PFMEA анализа PFMEA-команда (A8)

A4

Требования

ПЧ

Р

Последствия потенциального

отказа Зна

чим

ость

Кл

асси

фик

ация

Воз

никн

овен

иеПотенциальные причины отказа

Должность/ организация

Результаты действий (O)

Телефон/E-mail

A6

A5

A7

A7

A7

Операция

ЛОГО (A11)

A10



Что писать в разделе «функция/требования»?Поле Наименование поля Заполнение

B Операция (№, наименование) /функции/требования

B1) Вводится идентификация анализируемого шага процесса или операции, основанная на применяющейся нумерации процесса и терминологии. Например, указывается номер и наименование. Схема нумерации процессов порядок и используемая терминология должны соответствовать тем, которые используются в диаграмме потока процесса, для обеспечения прослеживаемости и взаимосвязи с другими документами (План управления, Инструкции операторов и т.д.). Операции ремонта и переделки (доработок должны быть также включены.

B1 Операция (№, наименование)

B2 Функция 1 Функция 2 … Функция n

B2) Указывается функция процесса, которая соответствует каждому анализируемому шагу или операции. Функция процесса описывает цель или назначение операции. Анализ риска рекомендуется проводить для шагов которые добавляют ценность или напротив, рассматриваются как наиболее вероятные с точки зрения негативного воздействия на продукт. Если есть несколько анализируемых функций, связанных с данной операцией, каждая должна быть соотнесена (выровнена в протоколе с соответствующими ей «Требованиями», чтобы помочь определению соответствующих видов отказов.

B3

Требование n.1 Требование n.2 … Требование n.n

B3) Описывается требование(я) для указанной функции для каждой операции. Требования являются входами в процесс. Они определяются как цель, направленная на удовлетворение требований (целей) проектирования и других требований потребителя. Если у функции имеется более одного требования с различными видами потенциальных отказов, настоятельно рекомендуется каждое требование и функцию указывать отдельно.

Проблема – Функции/цели должны определяться на предварительной стадии

анализа, а это часто не делается. Из-за этого возникают проблемы в понимании того, как и

что нужно писать в этой графе.

Операция (номер и название)

Цель (функция) Требования Потенциальные дефекты

Проблема – требования также нужно определить и записать на стадии предварительного анализа, четко

структурировав по каждой функции (например, в виде таблицы). Если этого не сделать, то возникнут затруднения при определении

потенциальных дефектов.



Как правильно определять и формулировать дефекты процесса?

Поле Наименование поля Заполнение

C Операция (№, наименование)

Функция 1 Функция 2 … Функция n

Требование n.1 Требование n.2 …

Требование n.n

Вид потенциального дефекта n.n.1 Вид потенциального дефекта n.n.2 … Вид потенциального дефекта n.n.n

C) Вид потенциального отказа – это то, каким образом может произойти не выполнение требований к процессу (включая цели и замысел проектирования).

При подготовке FMEA, предполагают, что входящие компоненты/материалы соответствуют (бездефектны). Исключение может быть сделано FMEA-командой, когда данные прошлого говорят о недостатках (некачестве) входящих компонентов. Команда должна также предполагать, что основная конструкция продукта соответствует. Тем не менее, если возникают вопросы к проектированию конструкции, приводящие к проблемам в процессе, такие вопросы, должны быть сообщены конструкторской команде, для их разрешения.

Для конкретного производственного процесса с его конкретной функцией необходимо определить все возможные виды отказов.

Потенциальным отказом (дефектом) процесса может быть: отсутствие функции; ухудшенная функция; прерывающаяся функция; непредусмотренная функция. Описание каждого вида дефекта необходимо внести в протокол анализа видов

причин и последствий потенциальных дефектов, составленный, например в виде таблицы.

Укажите вид(-ы) потенциальных отказов на конкретных операциях в терминах, аналогичных требованиям процесса. Предположите, что отказы могут произойти, но не обязательно произойдут. Виды потенциальных отказов должны быть описаны в технических терминах, а не как признаки, замеченные потребителем.

Большое количество видов отказов, определенных для одного требования, обычно говорит о том, что требования были недостаточно хорошо определены.

Проблема – часто предприятия-поставщики просто записывают перечень известных

производственных дефектов и анализируют их. Это неправильно – нужен анализ

потенциальных рисков, а для этого нужно рассмотреть все возможности нарушения

требований к конкретной операции, причем как возможные нарушения требований к

процессу, так и к продукту.



Выдержки из Руководства по PFMEA



Пример заполнения полей «функция/требования»№ Операция (B1) Функция (B2) Требование (B3) Вид потенциального дефекта (C) 020 Крепление

подушки сиденья Прикрепить подушку сиденья с использованием гайковерта с: 1. Использованием 4-х болтов определенного типа,

1.1 Закрепить на 4 болта 1.1.1 Закреплено меньше чем на 4 болта

1.2 Закрепить на болты определенного типа

1.2.1 Использованы болты большего диаметра

2. Начиная с верхнего отверстия правой стороны,

2.1 Применить следующую последовательность сборки: установить первый болт в отверстие справа на передней стороне

2.1.1 Первый болт установлен в любое другое отверстие

3. полностью затянутых с определенным моментом

3.1 Затянуть болты с определенным крутящим моментом

3.1.1 Болт затянут слишком сильно

3.1.2 Болт затянут слишком слабо

3.2 Болты должны быть полностью закручены

3.2.1 Болты закручены не полностью

или ещё пример: 025 Вырубка-

пробивка

(фланец приемной трубы глушителя)

1. Сформировать размер Ø 55,4 с ровными краями

1.1 Ø 55,4+0,3 1.1.1 Размер Ø 55,4 завышен

1.1.2 Размер Ø 55,4 занижен

1.2. Ровный край отверстия Ø 55,4

1.2.1 Заусенец по краю отверстия Ø 55,4



Как определять и правильно записывать последствия дефектов?

Поле Наименование поля Заполнение D

Вид потенциального дефекта n.n.n (С)

Последствие n.n.n.1 Последствие n.n.n.2 … Последствие n.n.n.n

D) Последствия потенциальных отказов определяют так, как виды отказов воспринимаются потребителем(ями).Потребитель может быть как внутренним, так и конечным пользователем.

Последствия для продукта в PFMEA должны быть сопоставимы с теми, что указаны в DFMEA. Если виды отказов могут затронуть безопасность или несоблюдение правительственных норм, это должно быть четко определено в PFMEA.

Для конечного пользователя последствия должны быть установлены в терминах, характерных для продукта или системы. Если потребитель – это следующая операция или последующие операции/посты, то последствия должны быть записаны в терминах функционирования этого процесса/операции(ий).

Логика определения последствий дефекта

1-ый уровень влияния дефекта

на последующую операцию текущего процесса

2-ой уровень влияния дефекта на следующий процесс

(сборка)

3-ий уровень влияния дефекта на узел/конечного потребителя

(эксплуатация)

Вид дефекта процесса Цепочка последствий дефекта (влияние дефекта на потребители разного уровня)

Размер Ø 55,4 занижен Нет влияния Невозможность сборки с трубой. Часть партии

бракуется.

Дальше процесс не идет, влияния на конечного потребителя нет

Размер Ø 55,4 завышен Нет влияния Нет влияния Негерметичность глушителя –

несоответствие экологическим нормам (это последствие и записываем)

Проблема – не всех потребителей оценивают с точки зрения влияния последствий, отсюда

неполный анализ последствий, а значит и правильность определения ранга Значимости!

Проблема – не верно формулируются последствия. Часто указывается просто

следующее явление, возникающее после появления дефекта, а не то явление, которое

может заметить потребитель



Выдержки из Руководства по PFMEA



Выдержки из Руководства по PFMEAДля определения возможных последствий нужно ответить на 3 вопроса:



Порядок и правила заполнения поля «Причины дефекта»

Поле Наименование поля Заполнение G

Вид потенциального дефекта n.n.n (С)

Последствия (D)

Значимость (Балл S) (E)

Классификация (F)

Потенциальные причины (G) дефектов n.n.n.1-n

(Может быть одно совмещенное или два отдельных поля в таблице)

! Выявление всех потенциальных причин видов отказов, является ключевым фактором анализа!

G) Потенциальная причина отказа определяется, как свидетельство того, из-за чего отказ может произойти, и это описывается в терминах того, что может быть управляемо.

Потенциальная причина отказа может быть обусловлена слабостью конструкции или процесса (из-за негативных факторов, связанных с технологией и условиями производства – по принципу 5M), последствия которой – вид отказа (отказ).

По мере возможности идентифицируйте и документируйте каждую потенциальную причину для каждого вида отказа. Причина должна быть детализирована настолько кратко и полно, насколько возможно. Разделение причин в итоге приведет к целенаправленному анализу для каждой и может привести к различным планам измерений, управления и действий.

При подготовке к PFMEA, команда должна принимать, что входящие части/материалы – соответствующие. Исключения могут быть сделаны по усмотрению команды, когда исторические данные демонстрируют несоответствие качества входящих деталей.

Должны быть указаны только конкретные ошибки или сбои (например: штамп не установлен или штамп установлен со смещением 5°). Неоднозначные фразы не должны использоваться!

Фактор влияния (5M) Причины дефекта Дефект

При определении причин используются различные методы:

5 почему FTA – анализ дерева отказов Диаграмма Исикава AFD – метод диверсий 5 Whys (5 «Почему») – поиск корневой причина за 5 шагов (последовательно заданных

вопросов «Почему?»)

Anticipatory Failure Determination – опережающее предупреждение

отказа путем изобретения и проверки диверсии, поиска и

реализации защитных мер

2. Проблемы с оснасткой

Размер Ø 55,4 занижен

Установлен пуансон с меньшим диаметром

Износ пуансона в конце смены (не проверили последние детали)

Износ пуансона со временем

1. Действия оператора/контролера

При подготовке к PFMEA, команда должна принимать, что входящие

части/материалы – соответствующие. Исключения могут быть сделаны по

усмотрению команды, когда исторические данные демонстрируют несоответствие

качества входящих деталей.

Проблема – используются неоднозначные или общие фразы при

формулировке причин. Это не допустимо!



Выдержка из Руководства по PFMEA



Порядок и правила заполнения поля «Меры по обнаружению»

Поле Наименование поля Заполнение J Вид потенциального дефекта n.n.n (С)


Значимость (Балл S) (E)



Меры по предупреждению дефекта (Prevention)(H)

Возникновение (I) (Балл О)

Меры по обнаружению дефекта (Detection)

J) Меры по обнаружению отказа – это действия, направленные на выявление (обнаружение) причин или вида отказа и приводящие к соответствующим корректирующим или предупреждающим действиям.

Меры по обнаружению могут включать:

Визуальный, органо-лептический контроль. Контроль с помощью калибров, моментных ключей и т.п.. Контроль путем измерения параметра. Контроль или калибровка при запуске оборудования. Использование автоматизированного средства контроля (в том числе с

свето-звуковой сигнализацией и/или блокировкой несоответствующей детали).

Использование испытательных стендов и т.д.

Меры по обнаружению служат только для исключения или подтверждения опасений FMEA-команды, касающихся потенциального отказа, и первым шагом к его исключению. Часть этих мер всегда планируется заранее в рамках проекта процесса (межоперационный, приемо-сдаточный и инспекционный контроль различного типа), а во время PFMEA происходит анализ, уточнение этих мер и дополнение новыми, если это необходимо.

Рекомендуется указывать в таблице все имеющиеся меры для данной

операции/процесса для каждой пары причина-дефект.

Проблема – записывают не все меры по обнаружению, забывая, что есть меры

обнаруживающие причину, а есть меры, обнаруживающие вид дефекта. Нужно

записывать все запланированные меры, как на посте, так и в конце процесса.



Порядок и правила заполнения поля «Меры по обнаружению»

Поле Наименование поля Заполнение K Вид потенциального дефекта n.n.n (С)


Значимость (Балл O) (E)



Меры по предупреждению дефекта (Prevention)(H)

Возникновение (I) (Балл О)

Меры по обнаружению дефекта (Detection) (J)

Обнаружение (Detection) (Балл D)

K) Обнаружение – это оценка (ранг) способности действующих мер по обнаружению выявлять (обнаруживать) причины/дефекты, которые записаны в соответствующей колонке (G/С). Этот ранг определяется по наилучшей мере по обнаружению (оценивается каждая мера, если их больше чем одна для исследуемой операции/процессе, а потом берется наименьшая оценка), т.е. итоговый ранг по всему комплексу мер по обнаружению, который будет записан в ячейку, будет соответствовать наименьшей (лучшей) оценке.

Необходимо предположить, что дефект произошел и затем оценить меры управления, которые должны быть предприняты, чтобы обнаружить данный вид дефекта и предотвратить отправку продукции заказчику.

! При оценке ранга обнаружения не следует брать во внимание ранг возникновения – это неправильно! Однако следует оценить способность мер по обнаружению определять редкие дефекты или предотвращать их продвижение далее по процессу.

Важно понимать, что случайные проверки вряд ли позволят обнаружить наличие отдельных проблем и их нельзя принимать во внимание при определении балла D.

Для целей оценки обнаружения может использоваться как рекомендуемая шкала рангов (см. PFMEA 4 изд. AIAG), так и собственная оригинальная, модифицированная под специфику процесса и последовательно применяемая в пределах PFMEA.

Значение балла D равное 1, соответствует предупреждению дефекта посредством проверенных опытом технических решения для аналогичных процессов.

Проблема – при наличии нескольких мер по обнаружению иногда неверно

оценивают общий ранг Обнаружения. Нужно оценивать по лучшему рангу!



При каком ПЧР необходимо предпринимать действия по доработке процесса?

Поле Наименование поля Заполнение L

Значимость – балл S (E)

Возникновение – балл O (I)

Обнаружение– балл D (K)

Приоритетное число риска (ПЧР, RPN)

L) Приоритетное число риска – критерий относительности риска. ПЧР = Значимость(S) × Возникновение(O) × Обнаружение(D)

В рамках отдельного FMEA, это значение может составлять от 1 до 1000. Рассчитывается для каждой из причин дефекта. ! Использование определенного порога ПЧР, для разработки действий по

снижению рисков, НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ ! ! Не существует порогового значения ПЧР требующего неотложных мер! Применение пороговых значений предполагает, что ПЧР – критерий

относительности риска (который зачастую непоказателен) и непрерывное улучшение не требуется (хотя на самом деле это необходимо).

Проблема использованием порогового подхода заключается в том, что нет никаких конкретных значений ПЧР, которые требуют обязательных действий.

После того, как команда закончила предварительное определение видов и последствий отказов, причин и мер по управлению, включая ранги значимости, возникновения и обнаружения, она должна принять решение о дальнейших действиях по снижению рисков. Ввиду ограничений ресурсов, времени, технологии и других факторов, команда должна выбрать оптимальные действия с учетом их приоритетов.

В первую очередь необходимо сфокусировать все внимание на видах отказов с самыми высокими рангами значимости.

Когда ранг значимости равен 9 или 10, команда обязательно должна рассмотреть возможность снижения этого ранга или общего ПЧР через существующее управление проектированием или рекомендуемые действия (которые записаны в FMEA). Причем, например в Рено, основной целью в этом случае ставится снижение рангов O и D до 1, т.е. необходимо постараться исключить (предотвратить) дефект.

Для видов отказа с рангом значимости 8 или ниже команда должна рассмотреть причины, имеющие достаточно высокие ранги возникновения и/или обнаружения (например, ≥3). Для остальных рангов значимости ПЧР не должен превышать 100.

Команда несет ответственность за принимаемую во внимание информацию, выбор метода решения и определение приоритетов при выработке действий, направленных на снижение рисков с учетом интересов потребителя и организации.

Проблема – предприятие-поставщики пользуются граничными значениями

ПЧР, для выбора дефектов/причин, по которым необходимы меры по

снижению риска. В текущей версии руководства это

делать не рекомендуется, но конкретных указаний как определять приоритетность и как потом оценивать результативность предпринятых мер не

дается!




Вот что есть в Руководстве по выбору приоритетов.

Данные рекомендации хороши для уже опытных специалистов и не дают простых критериев для выбора

приоритетов.







Получается, что предприятие, до тех пор, пока его инженеры не станут достаточно опытными в PFMEA, вынуждено

использовать ПЧРграничное, что бы иметь прозрачную систему контроля за результатами PFMEA, причем не только для

внутреннего использования, но и при контактах с потребителем.



Связь PFMEA и плана управления

В дополнение к списку рекомендуемых действий и их внедрению, по

результатам проведения PFMEA должен быть разработан план

управления.

Некоторые организации могут решить для себя не определять

специальные характеристики продукта и процесса в PFMEA. В такой

ситуации, для перечня «характеристик продукта» в плане

управления может быть использована информация из колонки

«требования» в PFMEA, а для «характеристик процесса» - из колонки

«потенциальные причины отказа».

При разработке плана управления команде необходимо обеспечить,

чтобы действующие меры по управлению, указанные в PFMEA,

соответствовали методам управления в плане управления.



Пересмотр FMEA

При пересмотре отдельное внимание следует уделить рангам

возникновения и обнаружения.

Особенно важно проводить актуализацию, когда проводится изменение

продукта или процесса или изменение мер по управлению процессом.

Кроме того, в случаях возникновения проблем, эксплуатационного или

производственного характера должны быть пересмотрены

соответствующие ранги.

Пересмотр PFMEA как минимум включает в себя: проверку, что все операции/процессы включены и корректны (покраска,

термообработка, хранение материалов, этикетирование, и т.д.), весь необходимый контроль включен в PFMEA, значение вероятности обнаружения определено правильно, значение вероятности возникновения определено с использованием (SPC,

статистики дефектов, результатов аудитов), PFMEA составлен в соответствии с требованиями Заказчика.



Контактный данные:

моб.: +7 903 333 49 98

тел.: +7 (8482) 51-08-98

факс: +7 (8482) 20-43-83

e-mail: [email protected], [email protected] (по вопросам

сертификации СМК по ISO 9001, ISO/TS 16949, ISO 14001 и др.)

сайты: iq-volga.ru, dqs-volga.ru (сайт ДКС-ПОВОЛЖЬЕ)

Спасибо за внимание!

Documents

PFMEA . Вопросы и проблемы применения