Zajęcia 8 dr inż. Piotr T. Mitkowski piotr.mitkowski@put ... · Materiały dydaktyczne, prawa zastrze żone Piotr Mitkowski 3 FMEA – analiza przyczyn skutków i wad FMEA wykorzystywana

Materiały dydaktyczne, prawa zastrzeżone Piotr Mitkowski 1

Zajęcia 8

Metodologia FMEA

dr inż. Piotr T. Mitkowski

[email protected]


Plan zajęć

• FMEA: Fauilure Mode and Effect AnalysisAnaliza Przyczyn i Skutków Wad

• Przykład FMEA


FMEA – analiza przyczyn skutków i wad

FMEA wykorzystywana jest do identyfikacji potencjalnych wad i wywołujących je przyczyn.

Wady dotyczą:- wykorzystania wyrobu,

- produkowania właściwych (zgodnych ze specyfikacją) produktów,

- produkowania wyrobów bezpiecznych dla użytkowników,

- zmniejszenie wydajności i skuteczności procesów,

- zmniejszenie bezpieczeństwa prowadzonych procesów,

- strat materialnych, utraty zdrowia lub życia.

Zaczerpnięte: „Zarządzanie jakością z przykładami”, Adam Hamrol, Warszawa, PWN, 2008


FMEA – analiza przyczyn skutków i wad

Wyróżniamy:

- FMEA wyrobu/konstrukcji: analiza dotyczy tego samego obiektu, ale inaczej odbierana przez użytkownika (jako wyrób – FMEA wyrobu) lub konstruktora (jako konstrukcja – FMEA konstrukcji); dot. urządzeń procesowych.

- FMEA procesu: analiza dotyczy procesu produkcyjnego, sposobu prowadzenia operacji przemysłowych, kontroli procesu, ale także usług.



Etapy prowadzenia analizy

•Przeprowadzenie rankingowania wad i ich przyczyn

•W odniesieniu do wad, które uzyskały najwyższą rangę, zaplanowanie i podjęcie działańzapobiegawczych

•Nadzór nad realizacjązaplanowanych działań

•Wskazanie, dla wybranych elementów i funkcji wyrobu lub działań w procesie, potencjalnych wad, ich przyczyn oraz wywołanych przez nie skutków.

•Określenie realcji:

Wada -> Skutek -> Przyczyna

•Opisanie działań stosowanych w celu wykrycia wskazanych wad i ich przyczyn

•Przypisanie wadom, skutkom i przyczynom tworzącym wyróżnione relacje liczb określających:

Znaczenie wady – Z

Ryzyko wystąpienia wady/przyczyny – R

Możliwości wykrycia wady/przyczyny – W

•Obliczenie wskaźnika priorytetu:

WPR = Z * R * W

•Powołanie zespołu

•Zdefiniowanie problemu i jego skutków

•Zdefiniowanie obszaru, który ma objąć FMEA

•Określenie granic systemu, w których problemy będąanalizowane, i dekompozycja systemu

•Wybranie elementów i funkcji wyrobu lub działań w procesie, które będą poddawane analizie

Etap 3

Wprowadzenie i nadzorowanie działań

zapobiegawczych

Etap 2

Właściwa analiza

Obliczenie wskaźników liczbowych dla zdefiniowanych przyczyn

Etap 1

Przygotowanie

Określenie problemu i wywołujących go

przyczyn



Wskazówki do przyjmowania wskaźnika Z

Produkcja zatrzymana trwale. Bardzo duże niebezpieczeństwo dla pracowników i duże dla osób trzecich i środowiska.

Bardzo poważne4

Zatrzymanie produkcji i wykrycie usterki. Małe lub średnie niebezpieczeństwo dla pracowników i osób trzecich

Poważne3

Zakłócenie procesu produkcji, ale brak konieczności zatrzymania produkcji. Brak wpływu na bezpieczeństwo pracowników.

Znaczące2

Brak zatrzymania produkcji, brak wpływu na jakośćproduktu i przebiegu produkcji

Brak wpływu1

OpisZnaczenie WadyZ


Wskazówki do przyjmowania wskaźnika R

Duże prawdopodobieństwo wystąpienia wady (kilka razy do roku)

Duże4

Średnie prawdopodobieństwo wystąpienia wady (raz na rok)

Średnie3

Małe prawdopodobieństwo wystąpienia wady (raz – dwa razy na 6 lat)

Małe2

Bardzo małe prawdopodobieństwo wystąpienia wady (mniej niż raz na 6 lat)

Bardzo małe/nikłe/żadne

1

OpisRyzyko (prawdopodobieństwo

lub częstotliwość)

R


Wskazówki do przyjmowania wskaźnika W i WPR

Brak wykrywania symptomu.Nikła wykrywalność/ żadna

4

Symptom ostrzegawczy trudno wykrywalnyMała wykrywalność3

Symptom ostrzegawczy. Brak alarmu automatycznegoŚrednio wykrywalne2

Symptom ostrzegawczy. Alarm automatycznyBardzo łatwe1

OpisWykrywalno śćśćśćśćW

Prowadzenie bezpiecznej produkcji niemożliweMaksimum64

Konieczna interwencja i zmiany w procesie/instalacjiPunkt krytyczny27

8

Najczęściej pomijalny w analizieMinimalny1

OpisWskaźźźźnik priorytet

WPR


Analiza przykładu: pilotażowa spalarnia biomasy

Na podstawie (based on): Risk analysis of a biomass combustion process using MOSAR and FMEA methods, P.-X. Thivel, Y. Bultel, F. Delpech, Journal of Hazardous Materials 151 (2008) 221–231


Risk analysis of a biomass combustion process using MOSAR and FMEA methods, P.-X. Thivel, Y. Bultel, F. Delpech, Journal of Hazardous Materials 151 (2008) 221–231

Analiza przykładu: pilotażowa spalarnia biomasyTylko PALNIK poddano analizie FMEA. Palnik inicjuje spalanie i podtrzymuje

temperaturę spalania, jeżeli nie jest ona samoistnie podtrzymywana.

Zidentyfikowane podsystemy:

1. Połączenie gazu ziemnego,

2. Połączenie powietrza sprężonego,

3. Elektroda jonizacyjna,

4. Elektroda zapalająca,

5. Mieszacz wtryskujący,

6. Obudowa zewnętrzna palnika.Powietrze (2)

Gaz (1)

Elektroda jonizacyjna (3)

Elektroda zapalająca (4)

Obudowa zewnętrzna palnika (6)Mieszacz wtryskujący (5)



Analiza funkcjonalności palnika

Wytrzymuje temperaturę i ciśnienie, izoluje gazy

Ochrona, izolacja i zamknięcie aparatury

Obudowa zewnętrzna palnika

Kontaktuje ze sobą gazy, miesza je poprzez wtrysk zanim ulegnąspaleniu

Mieszanie gazów spalinowychMieszacz wtryskujący

Wytworzenie łuku elektrycznegoDostarcza energii do spalaniaElektroda zapalająca

Kontroluje obecność wolnych elektronów

Kontroluje obecność płomieniaElektroda jonizacyjna

Zabezpieczenie dostarczania powietrza

Dostarczenie powietrzaPołączenie powietrza sprężonego

Zabezpieczenie dostarczenia gazuDostarczenie gazu ziemnegoPołączenie gazu ziemnego

Funkcyjność techniczna i projektowa

Funkcja wykonywanaSkładnik systemu



Analiza FMEA palnika

2

2

W

Brak lub słabe spalanie

Niemożliwośćprowadzenia procesu spalania, zatrucie gazem, pożar

Potencjalna wada

Zatrzymanie procesu spalania

Zapach, zatrzymanie procesu spalania

Sposób wykrywania(detekcja)

2

2

R

2

3

Z

Wyciek na zewnątrz

Wyciek na zewnątrz

Wada (skutki wady,

symptom uszkodzenia)

Nieszczelnośćpołączenia, zniszczone połączenia, kiepskie połączenie z rurą dostarczającągaz

Nieszczelnośćpołączenia, zniszczone połączenia, kiepskie połączenie z rurą dostarczającągaz

Przyczyny(mechanizm

wady)

8Dostarczanie powietrza

Połączenie powietrza sprężonego

12Dostarczanie gazu ziemnego

Połączenie gazu ziemnego

WPR

FunkcjaSkładnik



Analiza FMEA palnika

1

4

2

W

Wyciek gazu i powietrza na zewnątrz, ryzyko pożaru, zatrucia

Brak możliwości wykrycia płomienia

Brak spalania inicjującego, gaz podany bezpośrednio do komory spalania, pożar, eksplozja

Potencjalna wada

ZapachZatrzymanie spalania

Brak

Temperatura reaktora


1

1

1

R

4

2

4

Z

Pogorszenie sięfunkcjonalności

Utrata funkcji

Brak łuku elektrycznego

Wada (skutki wady,


Zewnętrzne uderzenie, korozja, kiepskie uszczelnienie

Spadek napięcie podwpływemprądów błądzących

Wada transformatora

Przyczyny(mechanizm

wady)

4Izolacja gazów

Obudowa zewnętrzna palnika

8Kontroluje obecnośćpłomienia

Elektroda jonizujaca

8Dostarcza energii do spalania

Elektroda zapalająca

WPR

FunkcjaSkładnik



Analiza FMEA: Rekomendacje

3141Sprawdzenie uszczelek obudowy palnika, farba antykorozyjnaObudowa zewnętrzna palnika

2

1

1

1

W

4

4

2

3

WPR

1

1

1

1

R

Krytyczność

2

4

2

3

Z

Okresowe demontowanie w celu sprawdzenia sondy i styków elektrycznych

Elektroda jonizacyjna

Okresowe demontowanie w celu sprawdzenia transformatoraElektroda zapalająca

Sprawdzanie połączeń uszczelnianych, określenie czasu użytkowania połączeń i okresowa wymiana

Połączenie powietrza sprężonego

Sprawdzanie połączeń uszczelnianych, określenie czasu użytkowania połączeń i okresowa wymiana

Połączenie gazu ziemnego

ZalecenieSkładnik



Podsumowanie formularzy

Funkcjonalność

Analiza FMEA

Zalecenia

Funkcyjność techniczna i projektowaFunkcja wykonywanaSkładnik systemu

WPotencjalna wada


R ZWada (skutki wady,


Przyczyny(mechanizm

wady)

WPR

FunkcjaSkładnik

W WPR

R

Krytyczność

Z

ZalecenieSkładnik

Documents

Zajęcia 8 dr inż. Piotr T. Mitkowski piotr.mitkowski@put ... · Materiały dydaktyczne, prawa zastrze żone Piotr Mitkowski 3 FMEA – analiza przyczyn skutków i wad FMEA wykorzystywana