Fehleranalyse ist der Prozess des Sammelns und Analysierens von Daten, um die Ursache eines Fehlers zu ermitteln, häufig mit dem Ziel, Korrekturmaßnahmen oder die Haftung zu ermitteln.
Laut Bloch und Geitner zeigen Maschinenausfälle eine Reaktionskette aus Ursache und Wirkung… üblicherweise einen Mangel, der allgemein als Symptom bezeichnet wird… “. [1] Eine Fehleranalyse kann Geld, Leben und Ressourcen einsparen, wenn sie richtig ausgeführt und entsprechend gehandhabt wird. Sie ist eine wichtige Disziplin in vielen Bereichen der Fertigungsindustrie, beispielsweise in der Elektronikindustrie, wo sie ein wichtiges Instrument für die Entwicklung neuer Produkte und für die Verbesserung bestehender Produkte ist. Der Fehleranalyseprozess beruht auf dem Sammeln fehlgeschlagener Komponenten zur anschließenden Untersuchung der Ursache oder der Fehlerursachen unter Verwendung einer Vielzahl von Methoden, insbesondere Mikroskopie und Spektroskopie. Zerstörungsfreie Prüfverfahren (z. B. zerstörungsfreie Prüfverfahren) (z. B. Scannen in der industriellen Computertomographie) sind wertvoll, da die fehlerhaften Produkte nicht von der Analyse betroffen sind. Daher beginnt die Inspektion manchmal, diese Verfahren zu verwenden.
Forensische Untersuchung [ edit ]
Forensische Untersuchung des gescheiterten Prozesses oder Produkts ist der Ausgangspunkt für die Fehleranalyse. Eine solche Untersuchung wird unter Verwendung wissenschaftlicher Analysemethoden wie elektrischer und mechanischer Messungen oder durch Analyse von Fehlerdaten wie Produktrückweisungsberichten oder Beispielen früherer Fehler derselben Art durchgeführt. Die Methoden der forensischen Technik sind besonders wertvoll bei der Auffindung von Produktfehlern und Fehlern. Sie können zum Beispiel Ermüdungsrisse, Sprödrisse, die durch Spannungsrisskorrosion oder Umgebungsrissrisse entstehen, umfassen. Zeugenaussagen können für die Rekonstruktion der wahrscheinlichen Abfolge von Ereignissen und damit der Kette von Ursache und Wirkung nützlich sein. Menschliche Faktoren können auch bewertet werden, wenn die Ursache des Versagens ermittelt wird. Es gibt mehrere nützliche Methoden, um das Auftreten von Produktfehlern zu verhindern, einschließlich der Fehlermodus- und Effektanalyse (FMEA) und der Fehlerbaumanalyse (FTA). Diese Methoden können während der Prototypenerstellung verwendet werden, um Fehler vor dem Inverkehrbringen eines Produkts zu analysieren.
Fehlertheorien können nur auf solchen Daten aufgebaut werden, aber wenn Korrekturmaßnahmen schnell erforderlich sind, fordert das Vorsorgeprinzip die Einführung von Maßnahmen. Bei Flugzeugunfällen können zum Beispiel alle Flugzeuge des betreffenden Typs sofort bis zum Ergebnis der Untersuchung geerdet werden.
Einige der in der Fehleranalyse verwendeten Techniken werden auch bei der Analyse der gefundenen Fehler (NFF) verwendet. Dieser Begriff wird im Wartungsbereich verwendet, um eine Situation zu beschreiben, in der eine ursprünglich gemeldete Ausfallart nicht dupliziert werden kann durch den auswertenden Techniker und daher kann der potenzielle Fehler nicht behoben werden.
NFF kann auf Oxidation, fehlerhafte Verbindungen elektrischer Komponenten, kurzzeitige Kurzschlüsse oder Unterbrechungen in den Stromkreisen, Softwarefehler, temporäre Umgebungsfaktoren, aber auch auf Bedienungsfehler zurückzuführen sein. Eine große Anzahl von Geräten, die während der ersten Fehlersuchsitzung als NFF gemeldet werden, kehren häufig mit denselben NFF-Symptomen oder einem permanenten Ausfallmodus zum Fehleranalyse-Labor zurück.
Der Begriff Fehleranalyse gilt auch für andere Bereiche wie Unternehmensführung und Militärstrategie.
Fehleranalyseingenieure [ edit ]
Ein Fehleranalyseingenieur spielt oft eine führende Rolle bei der Analyse von Fehlern, ob eine Komponente oder ein Produkt im Betrieb ausfällt oder ob ein Fehler in der Fertigung auftritt oder während des Produktionsprozesses. In jedem Fall muss die Fehlerursache ermittelt werden, um ein künftiges Auftreten zu verhindern und / oder die Leistung des Geräts, der Komponente oder der Struktur zu verbessern. Bauingenieure und Maschinenbauingenieure sind für diesen Job sehr üblich. Es können auch spezifischere Majors in diese Position einsteigen, beispielsweise als Materialingenieure. Die Spezialisierung auf Metallurgie und Chemie ist neben Eigenschaften und Festigkeiten von Materialien immer von Nutzen. Jemand könnte aus verschiedenen Gründen eingestellt werden, sei es zur weiteren Verhinderung oder zur Haftung. Das mittlere Gehalt eines Ingenieurs für Fehleranalyse, einen Ingenieur mit Erfahrung auf diesem Gebiet, beträgt 81.647 $. [2] Ein Fehleranalyseingenieur erfordert eine gute Kommunikation und die Fähigkeit, mit anderen zusammenzuarbeiten. Normalerweise hat der Angestellte einen Bachelor-Abschluss im Ingenieurwesen, es gibt jedoch Zertifizierungen, die erworben werden können. [2]
Analysemethoden [ edit ]
Die Fehleranalyse vieler verschiedener Produkte umfasst die Verwendung der folgenden Werkzeuge und Techniken:
Mikroskope [ edit ]
Probenvorbereitung
Spektroskopische Analyse []
Gerätemodifikation [ edit ]
Oberflächenanalyse [ edit
Elektronenmikroskopie [] ]
Lasersignal-Injektionsmikroskopie (LSIM) [ edit ]
Halbleiterprüfung [ edit ]
Softwarebasierte Fehlerlokalisierungsverfahren [19659004] [ edit ]
Fallstudien [ edit ]
Zwei Scherenschlüsselstangen an der Bay Bridge [ edit ]]
Menschen im Fall [ edit
Herr. Brahimi ist ein amerikanischer Berater von Bridge Fluor und hat einen Master in Materials Engineering. [3]
Mr. Aguilar ist der Abteilungsleiter für Caltrans Structural Materials Testing mit 30 Jahren Erfahrung als Ingenieur. [3]
Mr. Christensen ist ein Berater von Caltrans mit 32 Jahren Erfahrung in der Metallurgie und Fehleranalyse. [3]
Steps [ edit ]
. Visual Observation ist eine zerstörungsfreie Prüfung . Dies zeigte Anzeichen von Sprödigkeit ohne dauerhafte plastische Verformung, bevor es brach. Es wurden Risse gezeigt, die der endgültige Bruchpunkt der Scherstangen waren. Die Ingenieure vermuteten, dass Wasserstoff an der Herstellung der Risse beteiligt war. [3]
[Scanning Electron Microscopy] dh das Scannen der gerissenen Oberflächen unter starker Vergrößerung, um ein besseres Verständnis der zu erhalten Fraktur. Der volle Bruch fand statt, nachdem die Rute unter Belastung nicht gehalten werden konnte, als der Riss eine kritische Größe erreichte. [3]
Mikrostrukturprüfung bei der Querschnitte untersucht wurden Weitere Informationen über zusammenarbeitende Bindungen des Metalls [3]
Härteprüfung unter Verwendung von zwei Strategien, der Rockwell C-Härte und der Knoop-Mikrohärte, die zeigt, dass sie nicht richtig wärmebehandelt wurde [3]
Zugversuch teilt dem Ingenieur mit, dass die Streckgrenze, die Zugfestigkeit und die Dehnung ausreichend waren, um die Anforderungen zu erfüllen. Mehrere Stücke wurden von Anamet Inc. [3]
genommen. Der Charpy-V-Notch-Impakttest zeigt die Zähigkeit des Stahls, indem er verschiedene Proben des Stabes entnimmt Anamet Inc. [3]
Chemische Analyse war der abschließende Test, der auch von Anamet Inc. durchgeführt wurde, der die Anforderungen für diesen Stahl erfüllte. [3]
Schlussfolgerung der Fallstudie [19659004] [ edit ]
Die Stäbe versagten aufgrund einer Wasserstoffversprödung, die durch die hohe Zuglast und den bereits im Material vorhandenen Wasserstoff anfällig für Wasserstoff war. Die Stangen versagten nicht, weil sie die Anforderungen an die Festigkeit dieser Stangen nicht erfüllten. Während sie die Anforderungen erfüllten, war die Struktur inhomogen, was zu unterschiedlichen Festigkeiten und geringer Zähigkeit führte. [3]
Diese Studie zeigt, dass eine Reihe von Möglichkeiten zur Fehleranalyse möglich sind. Es beginnt immer mit einer zerstörungsfreien Form der Beobachtung, wie bei einem Tatort. Dann werden Stücke des Materials vom Originalstück genommen, die in verschiedenen Beobachtungen verwendet werden. Dann werden zerstörende Tests durchgeführt, um die Zähigkeit und die Eigenschaften des Materials zu finden, um genau herauszufinden, was schiefgegangen ist. [3]
Fehleranalyse [ edit
Der Zusammenbruch des Oakland Nimitz Freeway war eine Brücke, die während eines Erdbebens auch nach dem Programm zur Stärkung der Brücke zusammenbrach. Verschiedene Ingenieure wurden nach ihrer Situation gefragt. Während einige das Programm oder die Abteilung nicht beschuldigen, wie James Rogers, der sagte, das Erdbeben könnte "eine gute Chance haben, dass der Embarcadero das gleiche tut wie der Nimitz." [4] Während einige sagten, dass mehr Prävention möglich gewesen wäre erledigt. Dr. Priestly sagt, dass "keines der Projekte der Abteilung zur Stärkung der Straßen das Problem der Schwäche angeht ..." in den Brückenfugen. Einige Experten waren sich einig, dass mehr getan werden könnte, um diese Katastrophe zu verhindern. Das Programm steht unter Beschuss, um "den Fehler ernster zu machen". [4]
Vom POV eines Konstrukteurs [ edit ]
Ein Produkt muss selbst im härtesten arbeiten können Szenarien. Dies ist sehr wichtig für Produkte, die für teure Gebäude wie Gebäude oder Flugzeuge hergestellt werden. Wenn diese Teile versagen, können sie ernsthafte Schäden und / oder Sicherheitsprobleme verursachen. Ein Produkt wird so konzipiert, dass "... die Gefahren minimiert werden, die mit diesem" Worst-Case-Szenario "verbunden sind. Um das Worst-Case-Szenario zu erkennen, ist ein umfassendes Verständnis des Produkts, seiner Beladung und seiner Serviceumgebung erforderlich. Bevor das Produkt in Betrieb genommen wird, Ein Prototyp wird häufig Labortests unterzogen, die beweisen, dass das Produkt den Erwartungen im schlimmsten Fall standhält. "[6] Einige der heutigen Tests an Düsentriebwerken sind sehr intensiv zu prüfen, ob der Triebwerk standhält:
- Einnahme von Trümmern, Staub, Sand usw. [7]
- Einnahme von Hagel, Schnee, Eis usw. [7]
- Einnahme übermäßiger Wassermengen. [7]
Diese Tests müssen härter sein als das Produkt wird im Gebrauch erleben. Die Motoren werden auf Maximum gebracht, um sicherzustellen, dass das Produkt in jeder Situation einwandfrei funktioniert. Bei der Fehleranalyse auf beiden Seiten geht es darum, Schäden zu vermeiden und die Sicherheit zu erhalten.
Siehe auch [ edit ]
Referenzen [ edit ]
- ^ Bloch, Heinz; Geitner, Fred (1994). Analyse und Fehlerbehebung bei Maschinenausfällen . Houston, Texas: Gulf Publishing Company. p. 1. ISBN 0-87201-232-8.
- ^ a b "Fehleranalyse-Ingenieurgehalt". PayScale .
- ^ a b [1945972] ] d d f
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