FMEA- (analiza przyczyn i skutków wad) - jest metodą organizatorską ułatwiającą analizę projektu wyrobu lub procesu technologicznego mającą na celu uniknięcie występujących lub potencjalnie możliwych wad projektu. Została opracowana i wdrożona w latach 60 tych w kosmonautyce (Apollo NASA) później w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym. Najszerzej stosowana jest w przemyśle motoryzacyjnym (90% przedsiębiorstw niemieckich), maszynowym i chemicznym. W przedsiębiorstwach które ją stosują uznawana jest za działanie bez którego trudno sobie wyobrazić planowe zapewnianie jakości.
Rodzaje analiz FMEA: konstrukcji, procesów
1. Konstrukcji - ukierunkowana jest na to aby jakość była wbudowana w wyrób i zweryfikowana już na etapie konstruowania FMEA, powinna być przeprowadzona w bardzo wczesnym etapie konstruowania wyrobu - nie później niż wyrób jest zwalniany do produkcji. Stosuje się ją w następujących fazach: - koncepcyjnej (dla uzyskania rozstrzygnięć o ryzykach awarii w różnych (alternatywnych) rozwiązaniach koncepcyjnych; - konstruowania (dla ustalenia słabych miejsc konstrukcji i sposobów oraz środków ich usunięcia); - badań (dla uzyskania wiedzy jakie badania należy przeprowadzić dla oceny wyrobu a z których zrezygnować i w ten sposób ograniczyć niepotrzebne wydatki na niektóre drogie i czasochłonne badania). FMEA konstrukcji może obejmować cały wyrób wybrany zespół lub poszczególne części. W analizie wykorzystywane są informacje, które przedsiębiorstwo posiada o podobnych wyrobach własnych lub też o wyrobach innych firm. FMEA konstrukcji powinna dać oszacowanie możliwości wystąpienia wad, a następnie ustalić środki i sposoby postępowania aby prawdopodobieństwo wystąpienia wad zostało zredukowane do akceptowanego poziomu.
2. Procesów - powinna dać rozeznanie możliwych zakłóceń które ewentualnie mogą utrudniać lub dezorganizować planowane procesy wytwarzania. Zakłócenia mogą powodować, że np. słabymi punktami procesu będą: wydajność procesu, dobór właściwej metody produkcji, łatwość wykrywania odchyleń, dobór środków pomiarowych, zużycie maszyn i urządzeń. FMEA procesów stosowane jest w następujących fazach : - w początkowej fazie planowania aby zdecydować o przydatności procesów i rozważyć dobór środków produkcji (zakup maszyn i urządzeń); - w fazie planowania produkcji, aby określić słabe miejsca i zastosować środki zapobiegawcze; - przed uruchomieniem produkcji seryjnej; - w produkcji seryjnej dla usprawnienia procesów, które okazały się niestabilne lub o niskiej wydajności. FMEA może być zastosowana również w zakresie usług (w obsłudze klienta) np. dla optymalizacji przebiegu: nadzoru, konserwacji, serwisu a także procesu magazynowania oraz działań nie związanych z procesami produkcji.
Zasady określania zadania decyzję czy i jaka analiza FMEA ma być przeprowadzana podejmuje z reguły osoba lub zespół odpowiedzialny za daną konstrukcję (wyrób) lub proces. Decyzja ta jest zwykle uwarunkowana: - potrzebą wprowadzenia takich zmian w wyrobie aby nie powstały wady które występują w wyrobach podobnych już istniejących, to samo dotyczy procesów; - potrzebą określenia działań korygujących dla istniejących wyrobów lub procesów.
Stawiając zadanie przeprowadzania analizy FMEA należy: wyznaczyć cel analizy, określić zakres analizy, wyznaczyć osobę odpowiedzialną za jej przeprowadzenie oraz wytypować skład zespołu roboczego, określić sposób dokumentowania wyników, wyznaczyć harmonogram przeprowadzania.
Zasadnicze cele każdej analizy FMEA: poprawienie jakości wyrobu, lepsze dostosowanie się do wymogów rynku i klienta, produkowanie taniej i lepiej. Cele te są następnie ściślej definiowane tak aby mogły być już tematem konkretnej analizy FMEA.
Zasady tworzenia zespołu roboczego: analizę FMEA przeprowadza się w oparciu o wykorzystanie wiedzy i doświadczenia specjalistów danego przedsiębiorstwa, ich dobrej znajomości wyrobów lub technologii produkcji, rozeznanie w wynikach badań i kontroli wyrobów i procesów, umiejętności w posługiwaniu się danymi statystycznymi z badań produkcji, serwisu i rynków zbytu. Dlatego też do rozwiązania określonego już problemu powołuje się zespół specjalistów. Skład zespołu powinien być dobrany stosownie do postawionego celu, tzn. powinien składać się ze specjalistów którzy reprezentują odpowiednie dziedziny wiedzy i posiadają doświadczenia. Zespół nie może być większy niż 8 osób. Trzon jego powinni stanowić specjaliści z przedsiębiorstwa, w tym około 4 osoby stale zaangażowane w pracę zespołu. Do współpracy mogą być dokooptowani eksperci z zewnątrz w zależności od potrzeb. Zespół powinien mieć łatwy i szybki dostęp do materiałów źródłowych, danych z badań rynku, serwisu, wewnętrznych analiz jakości, danych statystycznych. Członkowie zespołu muszą znać zakład, jego strukturę, powiązania organizacyjne na różnych szczeblach zarządzania. Powinni być przeszkoleni w zakresie pracy w zespole. Zespół powinien być kierowany przez osobę dobrze zorientowaną w zagadnieniach fachowych oraz potrafiącą integrować zespół i modelować jego pracę.
Etapy analizy FMEA: 1) etap wstępny. Obejmuje wyznaczenie granic problemu który ma objąć analiza, dokładne ustalenie celu, zakresu, wyznaczenie osoby odpowiedzialnej, określenie sposobu dokumentowania wyników oraz harmonogramu przeprowadzania. 2) określenie cech wyrobu/ przebiegu procesu, ciągu operacji, typowanie wad. W FMEA konstrukcji faza ta obejmuje sporządzenie listy pożądanych cech, jakie powinien mieć wyrób, aby prawidłowo spełniał przypisane mu funkcje, wymagania i potrzeby użytkownika. W przypadku FMEA procesu przeprowadza się opis przebiegu procesu produkcji wyrobu TZN. przywołuje się kolejne operacje i czynności technologiczne. Do dalszych etapów analizy wybiera się te pozycje, w których mogą wystąpić wady. Kolejnym działaniem jest typowanie potencjalnych wad, stosuje sie różnorodne metody, które ułtwiają i wyzwalają inicjatywę i pomysłowość członków zespołu. 3) określenie skutków (następstw) i przyczyn wad wytypowanym przez zespół potencjalnym wadom przyporządkowuje się skutki, które mogą one spowodować a następnie określa sie przyczyny powstawania wad. Skutki wad należy opisać z punktu widzenia użytkownika, uwzględniając przy tym dopiero przewidywaną reakcję użytkownika na stwierdzoną przez niego wadę. Przyczyny powstawania wad należy podać kompleksowo, aby w kolejnym etapie analizy można było w łatwy sposób określić niezbędne działania zaradcze. Podczas analizy przyjmuje się założenie, że wada może ale nie musi koniecznie wystąpić. 4) ocena stanu obecnego 4a) środki badawcze i kontrolne W analizie wymienia się stosowane środki badawcze i kontrolne takie jakie są stosowane w produkcji wyrobów podobnych albo też środki które planuje się zastosować. Poziom stosowanych środków (narzędzi) badawczych, kontrolnych i pomiarowych w dużym stopniu wpływa na ocenę ryzyka. 4b) ocena ryzyka : - prawdopodobieństwo wystąpienia (liczba priorytetowa - występowanie LPW); - znaczenia tzn. oddziaływania na klienta (liczba priorytetowa - znaczenie LPZ); - prawdopodobieństwo wykrycia (liczba priorytetowa - odkrycie (wykrycie) LPO).
Liczba priorytetowa - występowanie (LPW) - prawdopodobieństwo pojawienia się wady w skali 1 - 10 im większe tym większa jest LPW. LPW związana jest z przyczynami wad - każdej przyczynie odpowiada jedna LPW.
Liczba priorytetowa - znaczenie (LPZ) odzwierciedla oddziaływanie wady na klienta. Klientem dla FMEA konstrukcji jest użytkownik. Klientem dla FMEA procesu jest ten kto przyjmuje wyniki poprzedniego etapu, na końcu ostatni odbiorca/użytkownik. Im większe jest spodziewane niezadowolenie klienta towarzyszące pojawieniu się wady lub im groźniejsze skutki ma jej wystąpienie tym LPZ jest większe. LPZ jest związane z ogółem skutków jakie niesie wada.
Liczba priorytetowa - wykrywalność (LPO) ocenia prawdopodobieństwo zdarzenia że wada zostanie wykryta przed wysłaniem do odbiorcy, użytkownika. Im większe prawdopodobieństwo wykrycia tym LPO niższe. LPO jest związane z poziomem metod zapewnienia jakości stosowanych w procesie produkcji wyrobów.
Liczba priorytetowa ryzyka (LPR) dla każdej przyczyny każdej wady oblicza się LPR. LPR=LPW*LPZ*LPO LPR wskazuje które potencjalne wady i które z przyczyn ustalonej wady są najgroźniejsze, a zatem wobec których należy przedsięwziąć działania zaradcze w pierwszej kolejności.
5) działania zaradcze Wartość LPR jest wielkością szacunkową nie ma wiec ustalonej granicy dla wartości liczby LPR powyżej której należy podejmować działania zaradcze. Działania korygujące powinny być podejmowane w stosunku do każdej występującej lub mogącej wystąpić wad. Ze względu na nakłady i możliwość uzyskania efektów wymiernych zaleca się podejmowanie działań zaradczych zgodnie z wielkością LPR (od największej do najmiejszej). Zalecane przedsęwzięcia zaradcze powinny prowadzić do tego aby: - zredukować prawdopodobieństwo wystąpienia wady (co jest możliwe przez zmianę konstrukcji lub procesów) - zredukować ważność wady (możliwe jest to głównie poprzez zmianę konstrukcyjną); - podwyższyć prawdopodobieństwo wykrycia (możliwe jest to przez zmiany konstrukcji procesów jak również zastosowanie lepszych środków badawczych i kontrolnych).
6) etap weryfikacji uzyskanych wyników Działania zapobiegawcze powinny prowadzić do zmniejszenia ryzyka (LPR) - do poziomu który zostanie przyjęty lub zadowalający. W przypadku braku spodziewanych efektów ponownie typuje się nowe działania zapobiegawcze i dokonuje się ich oceny.
Przechowywanie wyników Wyniki analizy FMEA powinny być przechowywane przez okres produkowania wyrobu, gdyż w szczególnych przypadkach (wysokie koszty wad, reklamacje klientów, problemy w produkcji itd.) analiza może być wykonywana ponownie.
Korzyści wynikające ze stosowania analizy FMEA - uzyskuje się poprawę niezawodności wyrobu i wzrost zadowolenia klientów, unika się zatargów i nieporozumień oraz konieczności dokonywania poprawek. Zwieksza się wiarygodność u klienta i obniżają się koszty gwarancyjne; - bardziej skutecznie opanowuje się procesy produkcyjne co pozwala na uniknięcie błędów mniejszym nakładem, jeszcze przed wystąpieniem kosztownych szkód. Wzrasta motywacja pracowników do wspólnego działania nad jakością i współodpowiedzialność za wyroby; - metoda jest stosowana dla wyrobów i procesów wytwarzania, ale może być również stosowana do usług; - dostarcza argumentów odciążających w przypadku odpowiedzialności za wyrób tzn. jest dowodem na zapewnienie właściwej organizacji przy produkcji wyrobów oraz zapewnienie dobrego poziomu wyrobów; - umożliwia obniżenie kosztów jakości przez zastosowanie analizy wyrobu na wczesnych etapach tworzenia wyrobu. Najbardziej więc właściwym obszarem zastosowania metody jest faza konstruowania wyrobu i planowania produkcji; - uzmysławia pracownikom skutki błędów przed tym nim one realnie wystąpią.
Przedmiot metrologii: jednostki miar, pomiary (metody), narzędzia pomiarowe, obserwatorzy (kwalifikacje).
Podział Metrologii: ogólna, stosowana, prawna, techniczna, wielkości, (czas długość...), dziedziny (przemysłowa, techniczna, astronomiczna, medyczna...) .
Mierzenie - polega na porównywaniu wielkości badanej z wielkością przyjętą za jednostkę.
Sprawdzanie - sprawdzanie czy wielkość kontrolowana zawarta jest w określonych granicach.
Kontrola: a) wielkości niewymierne: kolor, wygląd, zapach, ocena - atrybut (jest, nie ma), alternatywa (dobry, zły); b) wielkości wymierne: mierzenie - ocena (miara, niepewność), sprawdzanie - ocena (granica jeno lub dwustronna).
Celem czynności kontrolnych jest określenie własności (właściwości) badanego obiektu lub zjawiska.
Układ SI: a) wielkości podstawowe: długość (metr - m), masa (kg), czas (s), prąd elektryczny (A), Temperatura (K), Liczność materi (Mol), światłość (Kandela cd),b) wielkości uzupełniające: kąt płaski (rad), kąt bryłowy (steradian - sr); c) wielkości pochodne: określone jako funkcja wielkości podstawowych i uzupełniających układu SI. Jednostki spójne z podstawowymi i uzupełniającymi SI.
Pojęcia podstawowe: wielkość mierzalna - cecha zjawiska ciała lub substancji którą można wyróżnić jakościowo i wyznaczyć ilościowo. Wartość wielkości - wyrażenie ilościowe wielkości określonej na ogół w postaci iloczynu liczby jednostki miary. Pomiar zbiór operacji mających na celu wyznaczenie wartości wielkości. Wynik pomiaru - wartość przypisana wielkości mierzonej, uzyskana drogą pomiaru. Wynik surowy - wynik pomiaru przed korekcją błędu systematycznego. Powtarzalność wyników pomiarów - stopień zgodności wyników kolejnych pomiarów tej samej wielkości mierzonej wykonywanych w tych samych warunkach pomiarowych. Odtwarzalność wyników pomiarów - stopień zgodności wyników pomiarów tej samej wielkości mierzonej, wykonywany w zmienionych warunkach pomiarowych. Niepewność pomiaru - parametr związany z wynikiem pomiaru, charakteryzujący rozrzut wartości, które można w uzasadniony sposób przypisać wielkości mierzonej. Błąd pomiaru - różnica między wynikiem pomiaru a wartością prawdziwą wielkości mierzonej. Błąd przypadkowy - składowa błędu pomiaru, która podczas wielu pomiarów tej samej wartości wielkości zmienia się w sposób nieprzewidziany. Błąd systematyczny - składowa błędu pomiaru pozostająca stała co do wartości bezwzględnej i znaku lub zmieniająca się w sposób dający się przewidzieć. Błąd gruby - (nadmierny) - błąd wynikający z nieprawidłowego wykonania pomiaru.