1.3Практический пример применения методологии fmea для улучшения процесса градуировки электронных весов

Рассмотрим практическое применение FMEA – анализа для возможного улучшения процесса градуировки электронных весов [42], который, по результатам анализа деятельности ПРИБОРОСТРОИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА, был определен высшим руководством как критический (дефектоносный).

Процесс градуировки весов осу­ществляется с использованием универсального стенда нагружения, состоящего из основного и подвижного каркасов. Последний оснащен левой и правой гребенками, на которые навешиваются гири в необходимой последовательности.

На рис. 5.1 представлен алгоритм процесса градуировки весов. Он заключается в следующем. После транс­портировки весов с предыдущего участка производст­ва их помещают на столешницу стенда и по уровню устанавливают в горизонтальное положение. Затем посредством нажатия соответствующей клавиши на клавиатуре весы переводят в режим градуировки, и при этом на табло жидкокристаллического индика­тора (ЖКИ) выводится значение веса, которым необ­ходимо нагрузить платформу весов.

После включения привода электродвигателя набор гирь, находящийся на гребенках подвижного каркаса, начинает движение вниз. При этом нижние гири, снимаясь с «крючков» гребенок, ложатся на платфор­му весов. Разместив, требуемое количество грузов на платформе, микропроцессор весов проводит измере­ние частоты вибрационно-частотного датчика дня данной реперной точки.

При переходе к очерёдному шагу градуировки, последую­щая гиря ложится на предыдущую и т.д. Зарегист­рировав данные для предыдущей реперной точки, весы запрашивают данные следующей и процесс нагружения платформы повторяется.

Работой стенда управляет оператор, включая и выключая электродвигатель. При этом трудность состо­ит в том, что оператор вынужден визуально контро­лировать полноту опускания очередной гари на платфор­му весов. В результате, нередки случаи, когда платформа весов бывает недогружена (из-за неполного опускания гири) или перегружена (вследствие воздействия гири, ко­торая должна была бы быть опущена на платформу весов при нагружении в следующей реперной точке).

После подробного изучения сложившейся ситуации команда, занимающаяся FMEA-анализом (FMEA - команда), разбила рассматриваемый процесс на четыре подпроцесса, корректность выполнения которых наиболее сильно влияет на качество процесса градуировки в целом: транспортировка и установка весов на столешницу стенда;

• контроль установки весов по уровню;

• нагружение платформы весов в реберных точках;

• регистрация частотных сигналов датчика.

Анализ этих подпроцессов выявил возможные формы отказов:

• повреждение весов в результате падения;

• весы не выверены по уровню;

• несоответствие веса нагружения реперной точке;

• выход из строя стенда;

• потеря информации, вносимой в ПЗУ весов.

На следующем этапе работы члены FMEA - команды для каждого подпроцесса:

• выявили основные причины и вероятные послед­ствия неудач, среди которых были выделены воз­можные задержки и приостановки производства;

• количественно оценили узкие места рассматривае­мых подпроцессов и вычислили значения вероят­ных рисков Р возможных отказов

где П - вероятность того, что отказ произойдет;

С - серьезность последствий отказа для каждого аварийного режима.

Остановимся подробнее на количественной оценке факторов П и С. Оценка указанных факторов была произведена по квалиметрическим шкалам [4, 5], представленным в табл. 1.4.

Наибольший практический интерес представляет количественная оценка фактора С. По итогам проведенного анализа члены FMEA-команды для каждого, проявления отказа, указанного табл. 5.4, назначили данному фактору весовые коэффициенты:

2 - отказ легко обнаружить, он не влечет тяжелых последствий;

4 - последствием отказа является необходимость повторной градуировки весов;

6 - присутствует опасность не только повторной градуировки, но и появления новых скрытых отказов;

8 – отказ ведет к переделке (ремонту) весов, т. е. к увеличению бесполезных («непроизводительных») расходов;

9 - высокая степень серьезности последствий (при использовании изношенных гирь процесс градуировки становится невозможным);

10 - травматизм персонала является возможным в случае проявления отказа.

Таблица 5.4 Весовые коэффициенты

Фактор
П	С
0 – нулевая 1 – очень низкая 2 – низкая 3 – не очень низкая 4 – ниже средней 5 – средняя 6 – выше средней 7 – близка к высокой 8 – высокая 9 – очень высокая 10 – 100%-ная	очень низкая низкая (проблемы решаются работником) не очень серьезная ниже средней средняя выше средней довольно высокая высокая очень высокая катастрофическая (опасность для людей)

На последнем этапе FMEA-анализа были разработаны рекомендации о том, что следует сделать для предотвращения тяжелых последствий при наибо­лее рискованных случаях:

• провести дополнительное обучение персонала;

• внедрить роликовый конвейер для транспортиров­ки весов;|

• доработать конструкцию столешницы и, тем са­мым, упростить процесс установки весов в горизонтальное положение по уровню;

• разработать и внедрить автоматизированную систему контроля и управления, (АСКиУ) стенда, которая с помощью частотного датчика весов будет контролировать полноту опускания гири на платформу весов и управлять процессом градуировки весов;

• предусмотреть более частое проведение работ по калибровке используемых гирь;

• составить график более частого технического об­служивания, ввести контроль выполнения плано­во-предупредительных работ;

• разработать блок, бесперебойного питания стенда, чтобы исключить сбой в подаче электроэнергии.

После завершения работы FMEA-команды, резуль­таты которой были представлены в табл. 5.5, был состав­лен отчет по выполненному анализу форм и последствий отказов. Этот отчет был передан руково­дителям завода, которые верифицировали и оценили результаты работы FMEA-команды. Эти ре­зультаты вместе с рекомендациями по улучшению про­цесса градуировки весов приняты для использования в практической деятельности.

Принимая во внимание наибольшее значение вероятного риска Р = 42, специалисты ЗАВОДА приступили к проектированию и разработке АСКиУ полнотой опускания гири на плат­форму весов.

Дата: 25 апреля 2004 г.	ПРИБОРОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ЗАВОД. Сборочный цех. Изучаемый процесс: Градуировка весов		Руководитель: директор по качеству продукции А.П. Маев. Члены FMEA – команды: Инженер – конструктор А.И. Борисов Инженер – метролог С.Т. Числов
Этап процесса	Проявление отказов	Причина отказов	Последствия отказов	П	С	Р	Средства решения проблемы	Ответственный	Срок исполнения
Транспортировка весов и установка весов на столешницу стенда	Тяжело доставлять весы. Опасность падения весов.	Нет соответствующего транспортного средства	Повреждение или поломка весов	2	8	16	Внедрить роликовый конвейер	Технический директор Бобров А.И.	31.10.2007
Контроль горизонтальной установки весов по уровню	Погрешность градуировки из – за того, что весы не выверены по уровню	Положение столешницы не выверено по уровню	Возврат весов ОТК из – за несоответствия по метрологии	3	6	18	Доработать конструкцию столешницы	Борисов А.И.	15.08.2007
		Невыполнение рабочих инструкций персоналом		4	6	24	Провести дополнительное обучение, инструктаж персонала	Числов С.Т	30.06.2007
Нагружение платформы весов в реперных точках	Несоответствие веса нагружения реперной точке	Используются изношенные гири	Возврат весов ОТК из – за несоответствия по метрологии	2	9	18	Провести внеплановую калибровку гирь	Числов С.Т	31.05.2007
		Нечеткий контроль процесса нагружения платформы весов		7	6	42	Разработать и внедрить АСКиУ стенда для градуировки весов	Начальник бюро метрологии Платонов П.В.	30.11.2007
	Выход из строя стенда	Перекос гребенок подвижного каркаса относительно друг друга	Износ гирь за счет взаимного трения	2	6	12	Внести изменения в конструкцию стенда	Борисов А.И.	31.10.2007
		Обрыв троса	Задержка и приостановка производства	1	10	10	Составить график более частого технологического обслуживания, весим контроль выполнения графика ППР	Числов С.Т	31.05.2007
		Отказ мотор – редуктора		1	2	2
		Несоблюдение графика ППР		1	6	6
Регистрация частотных сигналов датчика (для целей программирования)	Потеря вносимой информации	Сбой в подаче электроэнергии	Необходимость градуировки весов повторно	2	4	6	Разработать блок бесперебойного питания стенда	Платонов П.В.	31.08.2007

Таблица 5.5 Результаты работы FMEA – команды