Phân Tích Phương Thức Và Tác Động Của Sai Lỗi (FMEA), Phân Tích Phương Thức, Tác Động Và Mức Độ Nghiêm Trọng Của Sai Lỗi (FMECA)

FMEA

Phân tích phương thức và tác động của sai lỗi (FMEA), phân tích phương thức, tác động và mức độ nghiêm trọng của sai lỗi (FMECA)

1. Tổng quát
Phân tích phương thức và tác động của sai lỗi (FMEA) là kỹ thuật được dùng để nhận biết các cách thức trong đó các linh kiện, hệ thống hoặc quá trình có thể không thực hiện được mục đích thiết kế của chúng.
FMEA nhận biết:
● tất cả các phương thức sai lỗi tiềm ẩn của các bộ phận khác nhau trong hệ thống (phương thức sai lỗi là những gì được quan sát thấy mắc lỗi hoặc thực hiện không đúng);
● tác động của những sai lỗi này có thể có trên hệ thống;
● cơ chế sai lỗi;
● làm thế nào để tránh sai lỗi và/hoặc giảm nhẹ tác động của những sai lỗi lên hệ thống.
FMECA mở rộng FMEA để từng phương thức lỗi được nhận biết được xếp hạng theo tầm quan trọng hoặc mức nghiêm trọng của nó.
Phân tích mức độ nghiêm trọng thường định tính hoặc bán định lượng nhưng có thể được lượng hóa bằng cách sử dụng tỷ lệ sai lỗi thực tế.
2. Sử dụng
Có một vài ứng dụng của FMEA: FMEA thiết kế (hoặc sản phẩm) được sử dụng cho linh kiện hoặc các sản phẩm, FMEA hệ thống được sử dụng cho các hệ thống, FMEA quá trình được sử dụng cho quá trình chế tạo và lắp ráp, FMEA dịch vụ và FMEA phần mềm.
FMEA/FMECA có thể được áp dụng trong toàn bộ quá trình thiết kế, chế tạo hoặc vận hành một hệ thống vật lý.
Tuy nhiên, để nâng cao tính tin cậy, những thay đổi thường được áp dụng dễ dàng hơn ở giai đoạn thiết kế. FMEA và FMECA cũng có thể được ứng dụng cho các quá trình và thủ tục. Ví dụ, nó được sử dụng để nhận biết tiềm năng lỗi y học trong hệ thống chăm sóc sức khỏe và sai lỗi trong duy trì các thủ tục.
FMEA/FMECA có thể được sử dụng để:
● hỗ trợ trong lựa chọn các phương án thay thế thiết kế với độ tin cậy cao;
● đảm bảo rằng tất cả phương thức sai lỗi của hệ thống và quá trình và các tác động của chúng tới thành công trong vận hành đều được xem xét;
● nhận biết phương thức sai lỗi của con người và các tác động;
● đưa ra cơ sở cho việc hoạch định thử nghiệm và bảo trì hệ thống vật lý;
● cải tiến việc thiết kế các thủ tục và quá trình
● cung cấp thông tin định tính hoặc định lượng cho kỹ thuật phân tích như phân tích cây lỗi.
FMEA và FMECA có thể cung cấp đầu vào cho các kỹ thuật phân tích khác như phân tích cây lỗi ở mức độ định lượng hay định tính.
3. Đầu vào
FMEA và FMECA cần thông tin đầy đủ, chi tiết về các yếu tố của hệ thống để việc phân tích có ý nghĩa về những cách thức trong đó mỗi yếu tố có thể mắc lỗi. Đối với một FMEA thiết kế chi tiết, yếu tố này có thể là ở mức độ linh kiện chi tiết riêng lẻ, trong khi đối với một FMEA hệ thống cấp cao hơn, các yếu tố có thể được xác định ở một mức độ cao hơn.
Thông tin có thể gồm:
● bản vẽ hoặc lưu đồ dòng chảy của hệ thống được phân tích và các thành tố của nó, hoặc các bước của một quá trình;
● hiểu biết về chức năng của từng bước trong quá trình hoặc thành tố của hệ thống;
● chi tiết các thông số môi trường và các thông số khác có thể ảnh hưởng đến vận hành;
● hiểu biết về các kết quả của sai lỗi cụ thể;
● thông tin quá khứ về sai lỗi gồm cả dữ liệu về tỉ lệ sai lỗi nếu có.
4. Quá trình
Quá trình FMEA như sau:
a) xác định phạm vi và mục tiêu của nghiên cứu;
b) tập hợp nhóm;
c) hiểu hệ thống/quá trình là đối tượng của FMECA;
d) chia hệ thống thành các bộ phận hoặc các bước;
e) xác định chức năng của từng bước hoặc từng bộ phận;
f) đối với từng bộ phận hoặc từng bước được liệt kê nhận biết:
● cách thức từng phần có thể lỗi?
● cơ chế có thể sản sinh ra những phương thức sai lỗi này?
● các tác động là gì nếu sai lỗi xảy ra?
● sai lỗi là vô hại hoặc gây hại?
● sai lỗi được phát hiện như thế nào?
g) nhận biết các điều khoản cố hữu trong thiết kế để bù đắp cho sai lỗi.
Đối với FMECA, nhóm nghiên cứu tiếp tục phân loại từng phương thức sai lỗi được nhận biết theo mức độ nghiêm trọng của nó.
Có một số cách có thể thực hiện điều này. Phương pháp phổ biến gồm:
● chỉ số mức rủi ro;
● mức rủi ro;
● số thứ tự rủi ro.
Mức độ nghiêm trọng của phương thức là một thước đo xác suất mà phương thức được coi là sẽ dẫn đến sai lỗi cho toàn bộ hệ thống, nó được định nghĩa là:
Xác suất tác động của sai lỗi x Tỉ lệ sai lỗi của phương thức x Thời gian vận hành của hệ thống
Nó thường được áp dụng cho sai lỗi thiết bị trong đó mỗi thuật ngữ trên có thể được xác định một cách định lượng và tất cả các phương thức sai lỗi đều có cùng một hệ quả.
Mức rủi ro có được bằng cách kết hợp các hệ quả của phương thức sai lỗi xảy ra với xác suất sai lỗi. Nó được sử dụng khi hệ quả của các phương thức sai lỗi khác nhau là khác nhau và có thể được áp dụng cho các hệ thống thiết bị hoặc quá trình. Mức rủi ro có thể được thể hiện một cách định tính, bán định lượng hoặc định lượng.
Số thứ tự rủi ro (RPN) là thước đo bán định lượng của mức độ nghiêm trọng thu được bằng việc nhân các số (thường từ 1 đến 10) đối với hệ quả của sai lỗi, khả năng xảy ra sai lỗi và khả năng phát hiện vấn đề. (Một sai lỗi được cho thứ tự cao hơn nếu nó khó phát hiện). Phương pháp này thường được sử dụng nhiều nhất trong các ứng dụng đảm bảo chất lượng.
Khi phương thức và cơ chế sai lỗi được nhận biết, hành động khắc phục có thể được xác định và thực hiện đối với phương thức sai lỗi nghiêm trọng hơn.
FMEA được lập thành văn bản trong báo cáo gồm:
● chi tiết về hệ thống đã được phân tích;
● cách thức thực hành đã được thực hiện;
● giả định được lập trong phân tích;
● nguồn dữ liệu;
● các kết quả, gồm cả bảng tính hoàn chỉnh;
● mức độ nghiêm trọng (nếu hoàn thành) và phương pháp được sử dụng để xác định;
● mọi khuyến nghị phân tích thêm, thay đổi thiết kế hoặc các đặc trưng được kết hợp trong kế hoạch thử nghiệm, v.v…
Hệ thống có thể được đánh giá lại theo một chu kỳ FMEA khác sau khi những hành động đã được hoàn thành.
5. Đầu ra
Đầu ra sơ bộ của FMEA là danh mục phương thức sai lỗi, cơ chế sai lỗi và các tác động đối với mỗi thành phần hoặc giai đoạn của hệ thống hay quá trình (có thể bao gồm thông tin khả năng sai lỗi). Thông tin cũng được đưa ra về nguyên nhân của sai lỗi và các hệ quả cho toàn bộ hệ thống. Đầu ra từ FMECA gồm xếp hạng quan trọng dựa trên khả năng xảy ra hệ thống sẽ mắc lỗi, mức rủi ro từ phương thức sai lỗi hoặc một sự kết hợp giữa mức rủi ro và “khả năng phát hiện” phương thức sai lỗi.
FMECA có thể đưa ra một kết quả định lượng nếu dữ liệu về tỷ lệ sai lỗi phù hợp và hệ quả định lượng được sử dụng.
6. Điểm mạnh và hạn chế
Điểm mạnh của FMEA/FMECA như sau:
● áp dụng rộng rãi đối với các phương thức sai lỗi của con người, thiết bị và hệ thống và đối với phần cứng, phần mềm và các thủ tục;
● nhận biết các phương thức sai lỗi thành phần, nguyên nhân và tác động của chúng lên hệ thống và thể hiện chúng theo một định dạng có thể đọc được dễ dàng;
● tránh nhu cầu sửa đổi thiết bị tốn kém khi đang sử dụng bằng cách nhận biết sớm các vấn đề trong quá trình thiết kế;
● nhận biết các phương thức sai lỗi tại một điểm và các yêu cầu đối với việc hệ thống dự phòng hoặc an toàn;
● cung cấp đầu vào cho việc xây dựng các chương trình theo dõi bằng cách làm nổi bật tính năng chính được theo dõi.
Hạn chế bao gồm:
● chúng chỉ có thể được sử dụng để nhận biết các phương thức sai lỗi duy nhất, chứ không phải sự kết hợp các phương thức sai lỗi;
● trừ khi được kiểm soát và được chú trọng thỏa đáng những nghiên cứu này có thể tốn thời gian vàchi phí;
● chúng có thể khó và gây mệt mỏi đối với các hệ thống nhiều lớp phức tạp.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *