Bilim.techО проекте

Поиск причин отказа: FMEA и диаграмма Исикавы

Почему новая деталь ломается так же, как старая, если не найти корень? Разбери разрушение подшипника ступицы и прогар поршня на диаграмме Исикавы, дойди до корня через «5 почему» и расставь риски в таблице FMEA.

01 Что это такое

Заменить сломанную деталь мало: если не найти, почему она сломалась, новая разрушится так же. Поиск корневой причины отвечает на вопрос «почему», а FMEA ищет слабые места заранее.

После отказа собирают механиков, мастера, инженера и раскладывают все возможные причины по шести группам на диаграмме Исикавы, похожей на рыбий скелет: люди, методы, машина, материалы, измерения, среда. Каждую причину проверяют фактами, а для подтвержденной пять раз спрашивают «почему?», пока не дойдут до того, что можно исправить в системе: техкарту, склад, обучение. FMEA работает наоборот, до отказа: для каждого способа, которым узел может отказать, ставят три балла и по их произведению решают, чем заняться первым.

ПОСЛЕ ОТКАЗАотказОтказПочему?Почему?Почему?Почему?КореньИсикава собирает версии, «5 почему» доходит до корняДО ОТКАЗА: FMEAвид отказаSODRPNперегрев967378вода в смазке856240нет смазки845160RPN = S · O · DЧем больше RPN, тем раньше нужно действие
Два инструмента дополняют друг друга. Исикава и «5 почему» разбирают отказ, который уже случился; FMEA оценивает риски заранее и показывает, куда вкладывать силы.
S
Тяжесть последствий, 1–10. Насколько плохо, если отказ случится: 1 почти незаметно, 10 угроза жизни или авария.
O
Вероятность возникновения, 1–10. Как часто такой отказ бывает: 1 почти никогда, 10 почти наверняка.
D
Обнаруживаемость, 1–10. Насколько трудно заметить отказ до того, как он случится: 1 видно сразу, 10 никак не обнаружить.
02 Опыт
Найди корень. Оцени риски. Выбери действия. РАЗБОР ОТКАЗА
НАДЕЖНОСТЬ

Почему это сломалось?

Рис. 7.7

ГОТОВЫЕ СЛУЧАИ
Самый высокий RPN
Сумма RPN по узлу
Риск снижен на
03 Формулы по буквам

Число приоритета риска и правило «5 почему»

В FMEA одна формула, но вокруг нее несколько правил: как ставить баллы, где граница действия и что именно снижает риск. Числа под формулами берутся из таблицы в опыте.

Чем заняться первым?

RPN = S · O · D

Перемножаем три балла. Получается число от 1 до 1000. Отказы сортируют по убыванию RPN и начинают с верхних строк. Часто принимают правило: при RPN выше 200 действие обязательно, от 100 до 200 желательно.

RPN
число приоритета риска, risk priority number, без единиц
S
тяжесть последствий, 1–10
O
вероятность возникновения, 1–10
D
трудность обнаружения, 1–10

Что снижает риск?

RPN′ = S · (O − ΔO) · (D − ΔD)

Профилактика, лучшие запчасти, правильная техкарта снижают O: отказ случается реже. Контроль состояния, тепловизор, анализ масла снижают D: отказ замечают до того, как он стал аварией. S меняется только конструкцией.

RPN′
риск после действия
ΔO
на сколько баллов действие снижает вероятность
ΔD
на сколько баллов улучшает обнаружение

Когда остановиться в «5 почему»?

почему? × 5 → корень

Спрашиваем «почему?», пока ответ не станет причиной в системе: в техкарте, снабжении, обучении, норме. Пять раз не закон: иногда хватает трех, иногда нужно семь. Ответ «человек ошибся» не корень: спроси, почему системе было легко ошибиться.

×5
примерное число шагов до корня
корень
причина, после устранения которой отказ не повторится

Почему RPN не единственный критерий

Произведение прячет разницу между рисками. Отказ с баллами 10 · 2 · 4 дает RPN = 80, а 4 · 5 · 5 дает 100. По RPN второй важнее, но первый означает аварию с угрозой людям, пусть и редкую.

Поэтому любой отказ с тяжестью 9–10 разбирают отдельно, независимо от RPN. В новой версии FMEA (AIAG и VDA, 2019) вместо RPN используют таблицу приоритета действий: высокий, средний, низкий. Смысл тот же: сначала тяжесть, потом вероятность, потом обнаружение.

отказ AS = 10O = 2D = 4RPN 80отказ BS = 4O = 5D = 5RPN 100у A меньше RPN, но его последствия опаснее
Темные полосы: тяжесть S, светлые: O и D. Произведение одинаково равнодушно к тому, какой из баллов большой.
04 Где и зачем это применяют

Чтобы один и тот же отказ не повторялся

Допущения модели+

Случаи отказов собирательные, а причины и цепочки «5 почему» придуманы как типичные для службы ТО карьерной техники. Баллы S, O, D и их снижение от действий условные: в жизни шкалу баллов каждая организация описывает в своем стандарте, и оценивает их группа специалистов, а не один человек. Действия снижают баллы на фиксированную величину; на деле эффект проверяют по статистике отказов после внедрения. Границы RPN 100 и 200 распространены, но не обязательны.

Еще в направлении «Инженерия»

Все темы направления «Инженерия» →