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).








Проверка горизонтальности положения весов


Рис. 3.8. Поточная диаграмма процесса градуировки электронных весов
После подробного изучения сложившейся ситуации команда, занимающаяся анализом форм и последствий отказов (FMEA-команда), выделила в рассматриваемом процессе четыре подпроцесса, корректность выполнения которых наиболее сильно влияет на качество процесса градуировки в целом:

---

• 
  транспортировка и установка весов на столешницу стенда;
  
• 
  контроль установки весов по уровню;
  
• 
  нагружение платформы весов в реперных точках;
  
• 
  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 FMEA-команды для каждого подпроцесса:

• 
  выявили основные причины и вероятные последствия неудач, среди которых были выделены возможные задержки и приостановки производства;
  
• 
  количественно оценили узкие места рассматриваемых под- процессов и вычислили приоритетные числа рисков ПЧР возможных отказов.
  

Остановимся подробнее на количественной оценке факторов S, О и D. Оценка указанных факторов была произведена по квалиметрическим шкалам, представленным в табл. 3.1.

Наибольший практический интерес представляет количественная оценка фактора S – значимости потенциального отказа. По итогам проведенного анализа члены FMEA-команды для каждого проявления отказа, указанного в табл. 3.2, 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 FMEA-команды при назначении числовых значений других факторов:

---

О – вероятности возникновения дефекта, D – вероятности обнаружения дефекта, а также вычисленные значения приоритетных чисел рисков ПЧР возможных отказов приведены в табл. 3.2.

2. 
   Результаты работы FMEA-команды
   

Дата: 25 апреля 2019 г.	Сборочный цех. Изучаемый процесс: Градуировка весов			Руководитель: директор по качеству и надежности продукции А.Н. Жмаев; Члены FMEA-команды: инженер-конструктор А.А. Прокошев, инженер-метролог С.Т. Мартыненко, студенты-практиканты: С.В. Миронов, А.А. Бушков
Этап процесса	Проявление отказа	Причины отка- зов	Последствия отказов		S	O	D	ПЧР	Средства реше- ния проблемы	Ответствен- ный	Дата
1	2	3	4		5	6	7	8	9	10	11
Транспортиров- ка весов и уста- новка весов на столешницу стенда	Тяжело доставлять весы. Опас- ность паде- ния весов	Нет соответст- вующего транспортного средства	Поврежде- ние или поломка весов		8	2	1	16	Внедрить роликовый конвейер	Технический директор В.И. Еремин	31.10.19
Контроль гори- зонтальной установки весов по уровню	Погрешность градуировки из-за того, что весы не выверены по уровню	Положение столешницы не выверено по уровню	Возврат весов ОТК из-за несоот- ветствия по метрологии		6	3	1	18	Доработать конструкцию столешницы	А.А. Проко- шев	15.08.19
		Невыполнение рабочих инст- рукций персо- налом			6	4	3	72	Провести дополнитель- ное обучение, инструктаж персонала	С.Т. Марты- ненко	30.06.19
Нагружение платформы весов в репер- ных точках	Несоответ- ствие веса нагружения реперной точке	Используются изношенные гири	Возврат весов ОТК из-за несоот- ветствия по метрологии		9	2	3	54	Провести внеплановую калибровку гирь	С.Т. Марты- ненко	31.05.19

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
		Нечеткий контроль про- цесса нагру- жения плат- формы весов		6	7	7	252	Разработать и внедрить АСК и У стендом для градуи- ровки весов	Начальник бюро метро- логии П.В. Платов	30.11.19
	Выход из строя стенда	Перекос гре- бенок подвиж- ного каркаса друг относи- тельно друга	Износ гирь за счет вза- имного тре- ния	6	2	8	96	Внести изме- нения в конст- рукцию стенда	А.А. Проко- шев	31.10.19
		Обрыв троса	Задержка и приостанов- ка производ- ства	10	1	1	10	Составить график более частого техни- ческого об- служивания, ввести кон- троль выпол- нения графика ППР	С.Т. Марты- ненко	31.05.19
		Отказ мотор – редуктора		2	1	1	2
		Не соблюде- ние графика ППР		6	1	2	12
Регистрация частотных сиг- налов датчика для целей про- граммирования	Потеря вно- симой ин- формации	Сбой в подаче электроэнер- гии	Необходи- мость осу- ществления процесса градуировки весов по- вторно	4	2	3	24	Внедрить блок бесперебойно- го питания стенда	П.В. Платов	31.08.19

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

• 
  провести дополнительное обучение персонала;
  
• 
  внедрить роликовый конвейер для транспортировки весов;
  
• 
  доработать конструкцию столешницы и, тем самым, упростить процесс установки весов в горизонтальное положение по уровню;
  
• 
  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;
  
• 
  предусмотреть более частое проведение работ по калибровке используемых гирь;
  
• 
  составить график более частого технического обслуживания, ввести контроль выполнения планово-предупредительных работ (ППР);
  
• 
  внедрить блок бесперебойного питания стенда, чтобы исключить возможный сбой в подаче электроэнергии.
  

После завершения работы FMEA-команды, результаты которой представлены в табл. 3.2, был составлен письменный отчет по выполненному анализу форм и последствий отказов. Этот отчет был передан руководителям организации, которые верифицировали и оценили результаты работы FMEA-команды. Эти результаты вместе с рекомендациями по улучшению процесса градуировки весов приняты для использования в практической деятельности предприятия. 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 завода приступили к проектированию и разработке АСКиУ полнотой опускания гири на платформу весов.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

FMEA-МЕТОДОЛОГИИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ПРОДУКЦИИ

Анализ форм и последствий отказов является инструментом управления качеством, который наиболее часто применяют на этапе проектирования продукции. При выполнении этого анализа стараются определить скрытые (неочевидные) формы возможных отказов, а также суровость возможных последствий (риск) для потребителей или пользователей продукции. В связи с этим особо большое значение приобретают вопросы обеспечения надежности продукции, т.е. решение вопросов, связанных с возникновением проблем, симптомы которых могут развиваться только после того, когда продукция попала к пользователю.

Обращаем внимание, что в рамках FMEA-методологии используется термин «форма отказа», а не механизм отказа. При использовании этой методологии управления качеством не предполагается осуществление прямого анализа причин отказа. Предполагается лишь прогнозирование результатов появления этого симптома (отказа), в частности, того, насколько серьезны (суровы) будут последствия этого отказа. По этой причине в некоторых книгах, опубликованных на английском языке, этот инструмент называют Failure Mode Effect and Criticality Analysis (FMECA), что обычно переводится как «Анализ форм, последствий и критичности отказов».

Рассмотрим конкретный пример, вносящий ясность в только что сказанное. Объектом исследования в этом примере является кардиостимулятор, который имеет в своей конструкции определенный транзистор, посредством которого сначала усиливаются, а затем в тело пациента подаются электрические импульсы, стимулирующие и задающие ритм работы сердца. Кардиостимулятор хирургическим путем имплантируется в тело пациента в области грудной клетки. FMEA- и FMECA-методологии не рассматривают непосредственные механизмы возможных отказов транзистора, а принимают во внимание только возможные формы отказов, т.е. возникающие при этом симптомы (проявления) отказов.

Механизмы отказа транзистора могут быть связаны, например

• 
  с отрывом проводника;
  
• 
  с попаданием влаги внутрь кардиостимулятора;
  
• 
  с локальным перегревом транзистора;
  
• 
  со старением транзистора и т.п.
  

Однако независимо от механизма отказа, возможны только три формы отказа транзистора, а именно:

1. 
   обрыв цепи;
   
2. 
   короткое замыкание;
   
3. 
   снижение коэффициента усиления.
   

В задачу FMEСA-методологии входит выяснение последствий и критичности каждой из этих трех возможных форм отказа транзистора. Анализ форм, последствий и критичности отказов должен дать оценку потенциальной опасности каждой из возможных форм и последствий, в частности:

• 
  третья форма отказа, связанная с изменением частоты и амплитуды импульсов (из-за изменения коэффициента усиления), может
  

ухудшить состояние пациента и потребовать дополнительного хирургического вмешательства для замены кардиостимулятора;

• 
  первая и вторая формы отказов (обрыв цепи или короткое замыкание) могут иметь фатальные (катастрофические) последствия.
  

В результате анализа форм и последствий отказов может возникнуть необходимость в перепроектировании продукции или изделия с целью повышения надежности, например, за счет включения в конструкцию кардиостимулятора дублирующего транзистора.

* * *
Задание № 1. Рассмотрите работу будильника с точки зрения FMEA-методологии. Составьте список возможных форм отказов, определите их последствия и критичность.

Дайте ответы на вопросы:

1. 
   Будут ли одни формы отказов более критичны, чем другие?
   
2. 
   Что вы можете предпринять для предотвращения критических последствий различных форм отказов будильника?
   

---

Смотрите также файлы

• Совершенствование грузовых перевозочных средств. Контейнеры. Контрейлеры. Роудрейлеры. Ролкеры. Лихтеровозы. Контейнеровозы. Системы контроля за движением транспортных средств.docx

• Занятие Распознавание и отреагирование чувств Занятие Контролирующее поведение Занятие Отстранение .pdf

• Лабораторная работа Аналоговые цепи на основе операционного усилителя. 621. 375. 018. 756 Составитель А. Ф. Кокорин.doc

• Практическое задание к теме 4 Запустите ms access и создайте новую базу данных Фирма.docx

• Отчет об учебной практике (вид практики) (ознакомительная практика). (тип практики).docx