Fehlermöglichkeits- und Effektanalyse

Fehlermöglichkeits- und Effektanalyse ( FMEA ) - auch " Fehlermodi ", Plural, in vielen Publikationen - war einer der ersten hochstrukturiert, systematische Techniken zur Fehleranalyse. Es wurde in den späten 1950er Jahren von Zuverlässigkeitsingenieuren entwickelt, um Probleme zu untersuchen, die durch Fehlfunktionen militärischer Systeme entstehen könnten. Eine FMEA ist oft der erste Schritt einer Systemzuverlässigkeitsstudie. Dabei werden so viele Komponenten, Baugruppen und Subsysteme wie möglich überprüft, um Fehlermodi sowie deren Ursachen und Auswirkungen zu identifizieren. Für jede Komponente werden die Fehlermodi und die daraus resultierenden Auswirkungen auf den Rest des Systems in einem bestimmten FMEA-Arbeitsblatt aufgezeichnet. Es gibt zahlreiche Variationen solcher Arbeitsblätter. Eine FMEA kann eine qualitative Analyse sein, ^[1] sie kann jedoch auf einer quantitativen Basis gestellt werden, wenn mathematische Ausfallratenmodelle ^[2] mit einer statistischen Ausfallratenverhältnis-Datenbank kombiniert werden.

Es gibt verschiedene Arten von FMEA-Analysen, wie zum Beispiel:

• Funktional


• Design


• Prozess

Manchmal wird die FMEA auf FMECA (Fehlermodus-, Effekt- und Kritikalitätsanalyse) erweitert, um anzuzeigen, dass auch die Kritikalitätsanalyse durchgeführt wird.

FMEA ist eine Single Point of Failure-Analyse mit induktivem Denken (Vorwärtslogik) und ist eine Kernaufgabe in der Zuverlässigkeitstechnik, der Sicherheitstechnik und der Qualitätssicherung.

Eine erfolgreiche FMEA-Aktivität hilft dabei, potenzielle Ausfallmodi basierend auf Erfahrungen mit ähnlichen Produkten und Prozessen oder basierend auf der üblichen Physik der Fehlerlogik zu identifizieren. Es ist in Entwicklungs- und Fertigungsindustrien in verschiedenen Phasen des Produktlebenszyklus weit verbreitet. Die Wirkungsanalyse bezieht sich auf die Untersuchung der Folgen dieser Ausfälle auf verschiedenen Systemebenen.

Funktionsanalysen werden als Eingabe benötigt, um auf allen Systemebenen sowohl für funktionale FMEA- als auch für Piece-Part- (Hardware-) FMEA korrekte Fehlermodi zu bestimmen. Eine FMEA wird verwendet, um die Abschwächung für die Risikominderung auf der Grundlage entweder der Schweregradabnahme von Ausfall (Modus) oder der Verringerung der Ausfallwahrscheinlichkeit oder von beidem zu strukturieren. Bei der FMEA handelt es sich im Prinzip um eine vollständig induktive (Vorwärtslogik-) Analyse, die Ausfallwahrscheinlichkeit kann jedoch nur durch das Verständnis des -Mechanismus geschätzt oder verringert werden. Daher kann die FMEA Informationen zu Fehlerursachen enthalten (deduktive Analyse), um die Wahrscheinlichkeit des Auftretens durch Beseitigung der identifizierten (Wurzel) ursachen zu verringern.

Einleitung [ edit ]

Das FME (C) A ist ein Entwurfstool, mit dem postulierte Komponentenausfälle systematisch analysiert und die Auswirkungen auf Systemoperationen ermittelt werden. Manchmal wird die Analyse durch zwei Unteranalysen charakterisiert, von denen die erste die Fehlermodi und die Auswirkungsanalyse (FMEA) und die zweite die Kritikalitätsanalyse (CA) ist. ^[3] Die erfolgreiche Entwicklung einer FMEA erfordert, dass der Analytiker diese Analyse einbezieht alle signifikanten Ausfallmodi für jedes beitragende Element oder Teil des Systems. FMEAs können auf System-, Subsystem-, Baugruppen-, Unterbaugruppen- oder Bauteilebene ausgeführt werden. Die FMECA sollte während der Entwicklung eines Hardware-Designs ein lebendiges Dokument sein. Es sollte zeitgleich mit dem Entwurf geplant und abgeschlossen werden. Bei rechtzeitiger Fertigstellung kann der FMECA bei der Entscheidungsfindung helfen. Die Nützlichkeit des FMECA als Entwurfswerkzeug und im Entscheidungsprozess hängt von der Effektivität und Aktualität ab, mit der Entwurfsprobleme identifiziert werden. Die Aktualität ist wahrscheinlich die wichtigste Überlegung. Im Extremfall wäre der FMECA für den Entwurfsentscheidungsprozess von geringem Wert, wenn die Analyse nach dem Aufbau der Hardware durchgeführt wird. Während der FMECA alle Teilefehlermodi identifiziert, ist sein Hauptvorteil die frühzeitige Erkennung aller kritischen und katastrophalen Subsystem- oder Systemausfallmodi, so dass diese durch Konstruktionsänderungen zum frühesten Zeitpunkt des Entwicklungsaufwands eliminiert oder minimiert werden können. Daher sollte die FMECA auf Systemebene durchgeführt werden, sobald vorläufige Konstruktionsinformationen verfügbar sind, und mit dem Fortschreiten des Detailentwurfs auf die niedrigeren Ebenen erweitert werden.

Anmerkung: Für eine vollständigere Szenario-Modellierung kann eine andere Art der Zuverlässigkeitsanalyse in Betracht gezogen werden, z. B. die Fehlerbaumanalyse (FTA); a deduktive (Rückwärtslogik) Fehleranalyse, die mehrere Fehler innerhalb des Artikels und / oder außerhalb des Artikels einschließlich Wartung und Logistik behandeln kann. Es beginnt auf höherer Funktions- / Systemebene. Ein FTA kann die grundlegenden Fehlermodus-FMEA-Datensätze oder eine Zusammenfassung der Auswirkungen als eine seiner Eingaben (die grundlegenden Ereignisse) verwenden. Die Schnittstellenrisikoanalyse, die Fehleranalyse und andere können hinzugefügt werden, um die Szenario-Modellierung abzuschließen.

Analyse von Funktionsausfallmodus und -effekten [ edit ]

Die Analyse kann auf Funktionsebene durchgeführt werden, bis der Entwurf ausgereift ist, um bestimmte Hardware zu identifizieren, die die Funktionen ausführt. Dann sollte die Analyse auf die Hardwareebene erweitert werden. Bei der Durchführung des Hardware-Levels FMECA wird davon ausgegangen, dass die Schnittstellenhardware den Spezifikationen entspricht. Darüber hinaus wird jeder postulierte Teilfehler als der einzige Fehler im System betrachtet (d. H. Es handelt sich um eine Einzelfehleranalyse). Zusätzlich zu den FMEAs, die auf Systemen zur Bewertung der Auswirkungen niederer Fehler auf den Systembetrieb durchgeführt wurden, werden mehrere andere FMEAs durchgeführt. Ein besonderes Augenmerk gilt den Schnittstellen zwischen Systemen und an allen funktionalen Schnittstellen. Der Zweck dieser FMEAs besteht darin, sicherzustellen, dass sich irreversible physische und / oder funktionelle Schäden nicht als Folge von Fehlern in einer der Schnittstelleneinheiten über die Schnittstelle ausbreiten. Diese Analysen werden auf Stückteilebene für die Schaltungen durchgeführt, die direkt mit den anderen Einheiten verbunden sind. Die FMEA kann ohne eine Zertifizierungsstelle ausgeführt werden. Eine Zertifizierungsstelle setzt jedoch voraus, dass die FMEA zuvor kritische Fehler auf Systemebene erkannt hat. Wenn beide Schritte abgeschlossen sind, wird der gesamte Prozess als FMECA bezeichnet.

Grundregeln [ edit ]

Zu den Grundregeln jeder FMEA gehören eine Reihe von vom Projekt ausgewählten Verfahren. die Annahmen, auf denen die Analyse basiert; die Hardware, die in die Analyse einbezogen und ausgeschlossen wurde, sowie die Gründe für die Ausschlüsse. Die Grundregeln beschreiben auch die Ebene der einzelnen Komponenten der Analyse (dh die Ebene in der Hierarchie des Teils für das Subsystem, das Subsystem für das System usw.), den Hardwarestatus und die Kriterien für System und Einsatz Erfolg. Es sollte alles unternommen werden, um alle Grundregeln vor Beginn der FMEA festzulegen. Die Grundregeln können jedoch im Verlauf der Analyse erweitert und präzisiert werden. Ein typischer Satz von Grundregeln (Annahmen) folgt: ^[4]

1. Es gibt jeweils nur einen Fehlermodus.


2. Alle Eingaben (einschließlich Softwarebefehle) für das analysierte Element sind vorhanden und haben Nennwerte.


3. Alle Verbrauchsmaterialien sind in ausreichenden Mengen vorhanden.


4. Nennleistung ist verfügbar

Leistungen [ edit ]

Die wichtigsten Vorteile, die sich aus einem ordnungsgemäß umgesetzten FMECA-Aufwand ergeben, lauten wie folgt:

1. Es stellt eine dokumentierte Methode zur Auswahl eines Entwurfs mit einer hohen Wahrscheinlichkeit für einen erfolgreichen Betrieb und eine erfolgreiche Sicherheit bereit.


2. Eine dokumentierte, einheitliche Methode zur Bewertung potenzieller Fehlermechanismen, Fehlermodi und deren Auswirkungen auf den Systembetrieb, was zu einer Liste von Fehlern führt Modi werden nach der Schwere ihrer Auswirkungen auf das System und der Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens eingestuft.


3. Früherkennung einzelner Fehlerpunkte (SFPS) und Probleme mit der Systemschnittstelle, die für den Erfolg und / oder die Sicherheit von Missionen entscheidend sein können. Sie stellen auch eine Methode bereit, um zu überprüfen, ob das Umschalten zwischen redundanten Elementen nicht durch postulierte Einzelfehler gefährdet wird.


4. Eine effektive Methode zur Bewertung der Auswirkungen vorgeschlagener Änderungen der Entwurfs- und / oder Betriebsverfahren auf Erfolg und Sicherheit von Missionen.


5. Eine Grundlage für Fehlerbehebungsverfahren während des Fluges sowie für das Auffinden von Leistungsüberwachungs- und Fehlererkennungsgeräten.


6. Kriterien für eine frühzeitige Planung von Tests.

Aus der obigen Liste werden frühzeitige Identifizierungen von SFPS, Eingabe in das Fehlerbehebungsverfahren und das Auffinden von Fehlern angezeigt Leistungsüberwachungs- / Fehlererkennungsgeräte sind wahrscheinlich die wichtigsten Vorteile des FMECA. Darüber hinaus sind die FMECA-Verfahren unkompliziert und ermöglichen eine ordnungsgemäße Bewertung des Designs.

Geschichte [ edit ]

Verfahren zur Durchführung von FMECA wurden in den US-amerikanischen Militärstrafverfahren MIL-P-1629 ^[5]
(1949) beschrieben; 1980 als MIL-STD-1629A revidiert. ^[6] In den frühen 1960er Jahren verwendeten die Bauunternehmer der US-amerikanischen National Aeronautics and Space Administration (NASA) Variationen von FMECA oder FMEA unter verschiedenen Namen. ^[7][8] NASA-Programme unter Verwendung von FMEA Zu den Varianten gehörten Apollo, Viking, Voyager, Magellan, Galileo und Skylab. ^[9][10][11] Die Zivilluftfahrtindustrie war eine frühe Anwärterin der FMEA. 1967 veröffentlichte die Society for Automotive Engineers (SAE) ARP926. ^[12] ARP926 wurde durch ARP4761 ersetzt, das heute in der zivilen Luftfahrt weit verbreitet ist.

In den 70er Jahren verbreitete sich der Einsatz von FMEA und verwandten Techniken auf andere Industrien. 1971 erstellte die NASA einen Bericht für den US Geological Survey, in dem die Verwendung von FMEA bei der Bewertung der Offshore-Erdölexploration empfohlen wurde. ^[13] In einem Bericht der US-Umweltschutzbehörde von 1973 wurde die Anwendung von FMEA auf Abwasseraufbereitungsanlagen beschrieben. ^[14] FMEA als Antrag auf HACCP über das Apollo-Raumfahrtprogramm bewegte sich allgemein in der Lebensmittelindustrie. ^[15]

Die Automobilindustrie begann Mitte der 70er Jahre mit der Verwendung von FMEA. ^[16] Die Ford Motor Company führte FMEA in die Automobilindustrie ein Industrie für Sicherheit und regulatorische Erwägungen nach der Pinto-Affäre. Ford wählte den gleichen Ansatz für Prozesse (PFMEA), um potenzielle prozessbedingte Ausfälle vor dem Produktionsstart zu berücksichtigen. 1993 veröffentlichte die Automotive Industry Action Group (AIAG) erstmals einen FMEA-Standard für die Automobilindustrie. ^[17] Sie befindet sich jetzt in ihrer vierten Auflage. ^[18] Der SAE veröffentlichte erstmals den verwandten Standard J1739 im Jahre 1994. ^[19] Dieser Standard ist jetzt auch in der vierten Auflage ^[20]

Obwohl die FMEA-Methodik ursprünglich vom Militär entwickelt wurde, wird sie heute in einer Vielzahl von Industrien umfassend eingesetzt, darunter in der Halbleiterverarbeitung, in der Gastronomie, im Kunststoffsektor, im Software-Bereich und im Gesundheitswesen ^[21] Toyota hat diesen Ansatz mit seinem Ansatz des Design Review Based On Failure Mode (DRBFM) weiter vorangetrieben. Die Methode wird jetzt von der American Society for Quality unterstützt, die ausführliche Anleitungen zur Anwendung der Methode enthält. ^[22] Die Standardanalyse der Fehlermöglichkeits- und Auswirkungsanalyse (FMEA) und die Fehlermöglichkeits-, Auswirkungs- und Kritikalitätsanalyse (FMECA)
Prozeduren identifizieren die Produktfehlermechanismen, modellieren sie jedoch möglicherweise nicht ohne spezielle Software. Dies beschränkt ihre Anwendbarkeit, um einen wichtigen Beitrag für kritische Verfahren wie virtuelle Qualifizierung, Ursachenanalyse, beschleunigte Testprogramme und für die Bewertung des verbleibenden Lebens zu leisten. Um die Mängel von FMEA und FMECA zu überwinden, wurde häufig eine Fehlermöglichkeits-, Mechanismus- und Wirkungsanalyse (FMMEA) verwendet.

Grundbegriffe [ edit ]

Nachfolgend werden einige grundlegende FMEA-Begriffe behandelt. ^[23]

Failure

Der Ausfall einer Funktion unter angegebenen Bedingungen.

Failure-Modus

19659060] Die spezifische Art oder Weise, in der ein Versagen in Bezug auf das Versagen des Gegenstandes (als Teil oder (Teil-) System) auftritt Funktion die untersucht wird; Es kann allgemein beschreiben, wie der Fehler auftritt. Sie muss zumindest einen eindeutigen (End-) Fehlerzustand des Objekts (oder der Funktion im Falle einer funktionalen FMEA) beschreiben. Es ist das Ergebnis des Fehlermechanismus (Ursache des Fehlermodus). Zum Beispiel; Eine vollständig gebrochene Achse, eine verformte Achse oder ein vollständig offener oder vollständig geschlossener elektrischer Kontakt stellt jeweils einen separaten Fehlermodus einer DFMEA dar. Es handelt sich nicht um einen Fehlermodus einer PFMEA. Hier untersuchen Sie Ihren Prozess, also Prozessschritt x - Bohrer einsetzen, der Fehlermodus wäre falscher Bohrer, der Effekt ist ein zu großes Loch oder ein zu kleines Loch.

Fehlerursache und / oder Mechanismus

Fehler in Anforderungen, Konstruktion, Prozess, Qualitätskontrolle, Handhabung oder Teileanwendung, die die zugrunde liegende Ursache oder Folge von Ursachen sind, die einen Prozess (Mechanismus) auslösen, der über einen bestimmten Zeitraum zu einem Fehlermodus führt. Ein Fehlermodus kann weitere Ursachen haben. Zum Beispiel; "Ermüdung oder Korrosion eines Konstruktionsbalkens" oder "Passkorrosion in einem elektrischen Kontakt" ist ein Fehlermechanismus und an sich (wahrscheinlich) kein Fehlermodus. Der zugehörige Fehlermodus (Endzustand) ist ein "vollständiger Bruch des strukturellen Balkens" oder "ein offener elektrischer Kontakt". Die ursprüngliche Ursache war möglicherweise "Unkorrektes Auftragen der Korrosionsschutzschicht (Farbe)" und / oder "(anomale) Vibrationseingabe eines anderen (möglicherweise ausgefallenen) Systems".

Fehlschlageffekt

Unmittelbare Folgen eines Fehler beim Betrieb, Funktion oder Funktion oder Status eines Artikels.

Abwerbebenen (Stückliste oder Funktionsstörung)

Ein Bezeichner für die Systemebene und damit die Komplexität der Artikel. Die Komplexität nimmt zu, je näher der Wert bei Eins liegt.

Lokaler Effekt

Der Fehlereffekt, wie er für den untersuchten Gegenstand gilt.

Nächster höherer Effekt

Der Fehlereffekt, wie er beim nächsthöheren Abzug wirkt

Endeffekt

Der Ausfalleffekt auf der höchsten Versicherungsstufe oder dem Gesamtsystem.

Erkennung

Mittel zur Erkennung des Fehlermodus durch den Betreuer, den Bediener oder das eingebaute Erfassungssystem, einschließlich der geschätzten Ruhezeit Zeitraum (falls zutreffend)

Wahrscheinlichkeit

Wahrscheinlichkeit des Auftretens des Fehlers.

Risikoprioritätszahl (RPN)

Schweregrad (des Ereignisses) * Wahrscheinlichkeit (des Ereignisses) * Erkennung (Wahrscheinlichkeit, dass das Ereignis würde nicht erkannt, bevor der Benutzer davon Kenntnis erlangte)

Severity

Die Folgen eines Ausfallmodus. Als Schweregrad wird die schwerwiegendste mögliche Konsequenz eines Ausfalls betrachtet, die durch den Grad der Verletzung, des Sachschadens, des Systemschadens und / oder der Zeit zur Behebung des Fehlers bestimmt wird.

Anmerkungen / Abhilfemaßnahmen / Maßnahmen

Zusätzliche Informationen, einschließlich der vorgeschlagenen Abschwächung oder Maßnahmen, die verwendet werden, um ein Risiko zu senken oder ein Risiko oder ein Szenario zu rechtfertigen.

Beispiel eines FMEA-Arbeitsblatts [ edit ]

Beispiel eines FMEA-Arbeitsblatts

FMEA-Ref.	Artikel	Möglicher Ausfallmodus	Mögliche Ursache / Mechanismus	Missionsphase	Lokale Auswirkungen des Versagens	Nächster Effekt auf höherer Ebene	Endeffekt auf Systemebene	(P) Wahrscheinlichkeit (Schätzung)	(S) Schweregrad	(D) Erkennung (Anzeigen für Bediener, Instandhalter)	Detector Dormancy Period	Risikostufe P * S (+ D)	Aktionen für weitere Untersuchungen / Beweise	Mitigation / Anforderungen
1.1.1.1	Bremsverteiler-Ref. Bezeichner 2b, Kanal A, O-Ring	Interne Leckage von Kanal A nach B	a) Ausfall des Kompressionssatzes des O-Rings (Kriechstrom) b) Oberflächenbeschädigung bei der Montage	Landing	Druck auf Hauptleitung verringert Bremsschlauch	Keine Bremsen am linken Rad	Stark herabgesetzte Flugzeugverzögerung am Boden und seitlicher Drift. Teilweise Verlust der Landebahnpositionskontrolle. Kollisionsrisiko	(C) Gelegentlich	(V) Katastrophal (dies ist der schlimmste Fall)	(1) Flugcomputer und Wartungscomputer zeigen "Linke Hauptbremse, Druck niedrig"	Das Testintervall beträgt 1 Minute.	Inakzeptabel	Dauerbetriebszeit und Ausfallwahrscheinlichkeit prüfen	Erforderliche redundante Hydraulikkanäle für die Bremse und / oder Redundanz erforderlich. O-Ring als kritischer Teil der Klasse 1 klassifizieren

Wahrscheinlichkeit (P) [ edit ]

Es ist notwendig, die Ursache eines Versagensmodus und die Wahrscheinlichkeit des Auftretens zu untersuchen. Dies kann durch Analyse, Berechnungen / FEM und ähnliche Elemente oder Prozesse sowie die in der Vergangenheit für sie dokumentierten Ausfallmodi erfolgen. Eine Fehlerursache wird als Designschwäche betrachtet. Alle möglichen Ursachen für einen Fehlermodus sollten identifiziert und dokumentiert werden. Dies sollte in technischer Hinsicht erfolgen. Beispiele für Ursachen sind: Fehler bei der Handhabung, herstellungsbedingte Fehler, Ermüdung, Kriechen, Abrieb, fehlerhafte Algorithmen, Überspannung oder falsche Betriebsbedingungen oder Verwendung (abhängig von den verwendeten Bodenregeln).
Ein Fehlermodus wird mit einem Wahrscheinlichkeitsranking angegeben.

Bewertung	Bedeutung
A	Äußerst unwahrscheinlich (Nahezu unmöglich oder keine bekannten Vorkommen bei ähnlichen Produkten oder Prozessen mit vielen Betriebsstunden)
B	Remote (relativ wenige Fehler)
C	Gelegentlich (gelegentliches Versagen)
D	Vernünftigerweise möglich (wiederholte Fehler)
E	Häufig (Misserfolg ist fast unvermeidlich)

Schweregrad (S) [ edit ]

Bestimmen Sie den Schweregrad für den nachteiligen Endeffekt (Zustand) des Worst-Case-Szenarios. Es ist zweckmäßig, diese Auswirkungen in Form von Funktionsstörungen des Benutzers aufzuschreiben. Beispiele für diese Endeffekte sind: vollständiger Funktionsverlust x, verschlechterte Leistung, Funktionen im umgekehrten Modus, zu spätes Funktionieren, fehlerhafte Funktion usw. Jedem Endeffekt wird eine Schweregradzahl (S) zugewiesen, z. B. von I (kein Effekt). V (katastrophal), basierend auf Kosten und / oder Verlust von Leben oder Lebensqualität. Diese Zahlen priorisieren die Fehlermodi (zusammen mit Wahrscheinlichkeit und Erkennbarkeit). Nachfolgend ist eine typische Klassifizierung angegeben. Andere Klassifizierungen sind möglich. Siehe auch Gefahrenanalyse.

Bewertung	Bedeutung
I	Keine relevanten Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit oder Sicherheit
II	Sehr gering, kein Schaden, keine Verletzungen, führt nur zu Wartungsmaßnahmen (wird nur von diskriminierenden Kunden wahrgenommen)
III	Kleinere, geringe Schäden, leichte Verletzungen (betrifft nur einen geringen Teil des Systems, wird vom durchschnittlichen Kunden bemerkt)
IV	Kritisch (führt zum Verlust der Primärfunktion; Verlust aller Sicherheitsränder, 1 Ausfall vor einer Katastrophe, schwerer Schaden, schwere Verletzungen, max. 1 möglicher Tod)
V	Katastrophal (Produkt wird nicht mehr funktionsfähig; der Ausfall kann zu einem vollständigen unsicheren Betrieb und möglicherweise zu mehreren Todesfällen führen)

Detection (D) [ edit ]

Das Mittel oder die Methode, mit der ein Fehler erkannt wird, getrennt vom Bediener und / oder Betreuer und der dafür erforderlichen Zeit. Dies ist wichtig für die Kontrolle der Wartbarkeit (Verfügbarkeit des Systems) und besonders für mehrere Fehlerszenarien wichtig. Dies kann ruhende Versagen -Modi beinhalten (zB Kein direkter Systemeffekt, während ein redundantes System / Element automatisch übernommen wird oder wenn der Fehler nur in bestimmten Missions- oder Systemzuständen problematisch ist) oder latenten Ausfällen (z. Mechanismen wie ein metallischer Risse, aber keine kritische Länge. Es sollte klargestellt werden, wie der Ausfallmodus oder die Fehlerursache von einem Bediener bei normalem Systembetrieb erkannt werden kann oder ob er von der Wartungsmannschaft durch diagnostische Maßnahmen oder einen automatischen Systemtest ermittelt werden kann. Es kann eine Ruhezeit und / oder Latenzzeit eingegeben werden.

Bewertung	Bedeutung
1	Bestimmte Fehler werden beim Test festgestellt - z. Poka-Joch
2	Fast sicher
3	Hoch
4	Moderat
5	Niedrig
6	Fehler wird von Bedienern oder Instandhaltern nicht erkannt

Dormancy oder Latenzzeit [ edit ]

Die durchschnittliche Zeit, in der ein Fehlermodus nicht erkannt werden kann, kann eingegeben werden, falls bekannt. Zum Beispiel:

• Sekunden, automatisch erkannt durch Wartungscomputer


• 8 Stunden, erkannt durch Umlaufinspektion


• 2 Monate, erkannt durch geplanten Wartungsblock X


• 2 Jahre, erkannt durch Überholungsaufgabe x

Anzeige [19659013] [ edit ]

Wenn der nicht erkannte Fehler dem System erlaubt, in einem sicheren / 19459006 / arbeitenden Zustand zu bleiben, sollte eine zweite Fehlersituation untersucht werden, um festzustellen, ob ein Hinweis vorliegt oder nicht wird für alle Operatoren ersichtlich sein und welche Korrekturmaßnahmen sie ergreifen können oder sollten.

Hinweise für den Bediener sollten wie folgt beschrieben werden:

• Normal. Eine Anzeige, die für einen Bediener offensichtlich ist, wenn das System oder die Ausrüstung normal arbeitet.


• Abnormal. Eine Anzeige, die für einen Bediener erkennbar ist, wenn das System fehlerhaft funktioniert oder ausgefallen ist.


• Falsch. Eine fehlerhafte Anzeige für einen Bediener aufgrund einer Fehlfunktion oder eines Fehlers einer Anzeige (z. B. Instrumente, Erfassungsgeräte, visuelle oder akustische Warngeräte usw.).

DURCHFÜHRUNGSERKENNUNGSANALYSE FÜR PRÜFVERFAHREN UND ÜBERWACHUNG (Aus ARP4761-Standard) :

Diese Art der Analyse ist hilfreich, um festzustellen, wie effektiv verschiedene Testprozesse bei der Erkennung latenter und ruhender Fehler sind. Das dazu verwendete Verfahren beinhaltet eine Untersuchung der anwendbaren Fehlermodi, um zu bestimmen, ob ihre Auswirkungen erkannt werden oder nicht, und um den Prozentsatz der Ausfallrate zu bestimmen, der für die erfassten Fehlermodi gilt. Die Möglichkeit, dass die Erfassungseinrichtung selbst latent ausfallen kann, sollte bei der Abdeckungsanalyse als ein begrenzender Faktor berücksichtigt werden (d. H., Die Abdeckung kann nicht zuverlässiger sein als die Verfügbarkeit der Erfassungseinrichtung). Die Aufnahme der Erkennungsabdeckung in die FMEA kann dazu führen, dass jeder einzelne Fehler, der eine einzige Wirkungskategorie gewesen wäre, aufgrund der Möglichkeiten der Erkennungsabdeckung nun eine eigene Effektkategorie ist. Eine andere Möglichkeit, die Erfassungsdeckung einzubeziehen, besteht darin, dass das FTA konservativ davon ausgeht, dass keine Lücken in der Abdeckung aufgrund eines latenten Fehlers in der Erkennungsmethode die Erkennung aller Fehler beeinträchtigen, die der betroffenen Kategorie von Fehlereffekten zugeordnet sind. Die FMEA kann überarbeitet werden, wenn
Dies ist in den Fällen erforderlich, in denen diese vorsichtige Annahme nicht die Erfüllung der Wahrscheinlichkeitsanforderungen für das höchste Ereignis ermöglicht.

Nach diesen drei grundlegenden Schritten kann die Risikostufe angegeben werden.

Risikograd (P * S) und (D) [ edit

Risiko ist die Kombination von Endeffektwahrscheinlichkeit und Schweregrad wobei Wahrscheinlichkeit und Schweregrad eingeschlossen sind die Auswirkung auf die Nicht-Detektierbarkeit ( Ruhezeit ). Dies kann die Ausfallwahrscheinlichkeit des Endeffekts oder den Schweregrad des Worst-Case-Effekts beeinflussen. Die genaue Berechnung ist möglicherweise nicht in allen Fällen einfach, z. B. wenn mehrere Szenarien (mit mehreren Ereignissen) möglich sind und die Erkennbarkeit / Ruhezeit (wie bei redundanten Systemen) eine entscheidende Rolle spielt. In diesem Fall sind möglicherweise eine Fehlerbaumanalyse und / oder Ereignisbäume erforderlich, um die genauen Wahrscheinlichkeits- und Risikostufen zu bestimmen.

Vorläufige Risikostufen können basierend auf einer Risikomatrix wie unten gezeigt basierend auf Mil ausgewählt werden. Std. 882. ^[24] Je höher das Risikoniveau, desto mehr Begründung und Minderung sind erforderlich, um Nachweise zu liefern und das Risiko auf ein akzeptables Niveau zu senken. Ein höheres Risiko sollte für das Management auf höherer Ebene angegeben werden, das für die endgültige Entscheidungsfindung verantwortlich ist.

Wahrscheinlichkeit / Schweregrad ->	I	II	III	IV	V	VI
A	Niedrig	Niedrig	Niedrig	Niedrig	Moderat	Hoch
B	Niedrig	Niedrig	Niedrig	Moderat	Hoch	Unannehmbar
C	Niedrig	Niedrig	Mittel	Mittel	Hoch	Nicht akzeptabel
D	Niedrig	Mittel	Mittel	Hoch	Unannehmbar	Unannehmbar
E	Moderat	Moderat	Hoch	Inakzeptabel	Inakzeptabel	Inakzeptabel

• Nach diesem Schritt ist die FMEA wie eine FMECA geworden.

Die FMEA sollte immer dann aktualisiert werden, wenn:

• Ein neuer Zyklus beginnt (neues Produkt / Verfahren)


• Änderungen der Betriebsbedingungen


• Änderung der Konstruktion


• Neue Vorschriften werden eingeführt


• Kundenfeedback zeigt ein Problem an [19659236] Entwicklung von Systemanforderungen zur Minimierung der Ausfallwahrscheinlichkeit.


• Entwicklung von Konstruktionen und Testsystemen, um sicherzustellen, dass die Fehler beseitigt oder das Risiko auf ein akzeptables Niveau reduziert wird.


• Entwicklung und Bewertung von Diagnosesystemen


• Um bei Designentscheidungen zu helfen (Trade-Off-Analyse).

Vorteile [ edit ]

• Katalysator für Teamarbeit und Ideenaustausch zwischen Funktionen


• Sammeln Sie Informationen, um zukünftige Fehler zu reduzieren, zu erfassen Ingenieurwissen


• Früherkennung und Beseitigung potenzieller Ausfallarten


• Problemprävention hervorheben


• Image und Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens verbessern


• Produktionsausbeute verbessern


• Qualität, Zuverlässigkeit und Sicherheit eines Produkts / Prozesses


• Steigern der Benutzerzufriedenheit


• Maximieren des Gewinns


• Minimieren Sie späte Änderungen und zugehörige Kosten


• Reduzieren Sie die Auswirkungen auf die Gewinnspanne des Unternehmens.


• Reduzieren Sie die Entwicklungszeit und -kosten des Systems


• Verringern Sie die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls derselben Art in der Zukunft.


• Reduzieren Sie das Potenzial für Gewährleistungsbedenken.

Einschränkungen [ edit ]

Während die FMEA wichtige Gefahren in einem System identifiziert, Die Ergebnisse sind möglicherweise nicht umfassend und der Ansatz hat Einschränkungen. ^[25][26][27] Im Gesundheitswesen haben FMEA und andere Methoden zur Risikobewertung, einschließlich SWIFT (Structured What If Technique) und retrospektive Ansätze, bei isolierter Anwendung eine eingeschränkte Gültigkeit . Die Herausforderungen in Bezug auf Umfang und organisatorische Grenzen scheinen ein wesentlicher Faktor für diesen Mangel an Gültigkeit zu sein. ^[25]

Wenn FMEA als Top-down-Werkzeug verwendet wird, können sie nur Hauptversagensarten in einem System identifizieren. Die Fehlerbaumanalyse (FTA) eignet sich besser für die "Top-Down" -Analyse. Bei Verwendung als "Bottom-up" -Tool kann die FMEA das FTA verbessern oder ergänzen und viele weitere Ursachen und Fehlermodi identifizieren, was zu Symptomen der obersten Ebene führt. Es ist nicht in der Lage, komplexe Ausfallmodi, die mehrere Fehler in einem Teilsystem beinhalten, zu entdecken oder erwartete Ausfallintervalle bestimmter Ausfallmodi bis zum oberen Subsystem oder System der oberen Ebene zu melden. ^{[ erforderliche Angabe ]}

Außerdem kann die Multiplikation der Rangfolge für Schweregrad, Vorkommen und Erkennung zu Rangumkehrungen führen, bei denen ein weniger schwerwiegender Fehlermodus eine höhere RPN als ein schwerwiegenderer Fehlermodus erhält. ^[28] Der Grund dafür ist, dass es sich um Ranglisten handelt sind ordinale Skalennummern, und für Ordnungszahlen ist keine Multiplikation definiert. Die Ordinalrankings sagen nur, dass ein Ranking besser oder schlechter ist als ein anderes, aber nicht um wie viel. Zum Beispiel kann eine Bewertung von "2" nicht doppelt so stark sein wie eine Bewertung von "1", oder eine "8" ist nicht doppelt so schwer wie eine "4", aber die Multiplikation behandelt sie so, als ob sie es wären. Weitere Informationen finden Sie unter Messebene. Es wurden verschiedene Lösungen für diese Probleme vorgeschlagen, z. B. die Verwendung von Fuzzy-Logik als Alternative zum klassischen RPN-Modell. ^{[29] [31]} ]

Die Prozess-FMEA kann für Teilnehmer, die noch nicht viele PFMEAS abgeschlossen haben, eine Herausforderung darstellen, wobei sie häufig FAILURE-MODI mit EFFEKTE und URSACHEN verwechselt. Zur Verdeutlichung zeigt eine Prozess-FMEA, wie der Prozess schief gehen kann. Die Verwendung einer detaillierten Prozesslandkarte hilft der Person, die das Arbeitsblatt ausfüllt, um die Schritte des überprüften Prozesses korrekt aufzulisten. Der FAILURE-MODUS ist dann einfach, wie dieser Schritt schief gehen kann. Beispiel Prozessschritt 1. Nehmen Sie das rechtshändige Teil auf. Können sie den falschen Teil aufgreifen? (Einige Fertigungszentren haben links- und rechtshändige Teile usw.) FAILURE-MODUS steckt linker Teil, EFFECT kann zerstörte CNC-Maschine und ausrangiertes Teil oder Loch an falscher Stelle gebohrt werden. Die Ursache ist, dass der Bestand an ähnlichen Teilen vorrätig ist. Warum ist es wichtig, eine PFMEA in Bezug auf den Prozess durchzuführen? Wenn ein Prozess untersucht wird oder gefragt wird, was mit dem Prozess schief gehen kann, werden unbekannte Probleme aufgedeckt, Probleme gelöst, bevor sie auftreten, und Ursachenprobleme oder mindestens 2 Y tief auf einem 5-J-System behoben. Hier könnte der Fertigungsingenieur möglicherweise ein Joch stecken das Werkzeug, um zu verhindern, dass sich ein linkshändiger Teil in der Vorrichtung befindet, wenn die rechtshändigen Teile ausgeführt werden, oder ein Anlauffühler in der CNC-Programmierung programmiert wird - alles, bevor der Fehler beim ersten Mal gemacht wurde. Wenn eine PFMEA eingerichtet ist, in der sich der FAILURE MODE auf das Merkmal des Drucks bezieht, ist beispielsweise das zu viele FEILURE MODE-Bohrloch zu groß - es ist nicht möglich, zu verstehen, was das Problem verursacht hat. Zahlreiche PFMEAs wurden untersucht und zeigen, dass ein geringer bis gar kein Wert erzielt wird, wenn Merkmale eines Drucks als FEHLERMODI betrachtet werden - wenig Verständnis für die Ursache. Neue PFMEA-Anwender versuchen häufig, den PFMEA-FEHLERMODUS mit der FEATURE in Verbindung zu bringen. Viele Autoren geben an, dass sie die Qualität prüfen und nicht den Prozessschritt aufführen, der festlegt, wie dieser Fehler auftreten kann, und er kann durch die Ursachenbewertung verbessert werden.

Daneben gibt es zwei Mängel

1. Komplexität des FMEA-Arbeitsblatts;


2. Kompliziertheit seiner Verwendung. Einträge in einem FMEA-Arbeitsblatt sind umfangreich.

Das FMEA-Arbeitsblatt ist schwer zu erstellen, schwer zu verstehen und zu lesen sowie schwer zu warten. Vor kurzem wurde die Verwendung von neuronalen Netzwerktechniken zum Clusteren und Visualisieren von Fehlermodi vorgeschlagen. ^[32][33][34]

• Functional : Bevor Designlösungen bereitgestellt werden (oder nur auf hoher Ebene), können Funktionen auf potenzielle Funktionsausfalleffekte bewertet werden. Allgemeine Abhilfemaßnahmen ("Design to" -Anforderungen) können vorgeschlagen werden, um die Folge von Funktionsausfällen oder die Wahrscheinlichkeit des Auftretens in dieser frühen Entwicklung zu begrenzen. Es basiert auf einem funktionalen Ausfall eines Systems. This type may also be used for Software evaluation.


• Concept Design / Hardware: analysis of systems or subsystems in the early design concept stages to analyse the failure mechanisms and lower level functional failures, specially to different concept solutions in more detail. It may be used in trade-off studies.


• Detailed Design / Hardware: analysis of products prior to production. These are the most detailed (in mil 1629 called Piece-Part or Hardware FMEA) FMEAs and used to identify any possible hardware (or other) failure mode up to the lowest part level. It should be based on hardware breakdown (e.g. the BoM = Bill of Material). Any Failure effect Severity, failure Prevention (Mitigation), Failure Detection and Diagnostics may be fully analyzed in this FMEA.


• Process: analysis of manufacturing and assembly processes. Both quality and reliability may be affected from process faults. The input for this FMEA is amongst others a work process / task Breakdown.

See also[edit]

References[edit]

1. ^ System Reliability Theory: Models, Statistical Methods, and Applications, Marvin Rausand & Arnljot Hoylan, Wiley Series in probability and statistics—second edition 2004, page 88
   


2. ^ Tay K. M.; Lim C.P. (2008). "n On the use of fuzzy inference techniques in assessment models: part II: industrial applications". Fuzzy Optimization and Decision Making. 7 (3): 283–302. doi:10.1007/s10700-008-9037-y.
   


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