Độ tin cậy hệ thống: Phân tích ảnh hưởng và các chế độ hỏng hóc (FMEA)

PHÂN TÍCH NH HƯNG VÀ CÁC CH ð HNG HÓC

Failure Modes and Effects Analysis (FMEA)

1. Phân tích nh hưng và các ch ñ hng hóc (FMEA)

Phương pháp (FMEA) giúp ñánh giá nhiu khía cnh ca mt sn phm. FMEA

nhn dng nhng yêu cu ñc thù và không ñc thù ca khách hàng v sn phm, nhm

xác ñnh hng hóc s xut hin như th nào, mc nghiêm trng ra sao, cũng như xác sut

xut hin ca hng hóc. T ñó, nhóm tp trung vào quá trình thit k và tìm ra sn phm

ñt yêu cu s dng ca khách hàng. Chương này ñ ngh hưng FMEA là phi ưc

lưng ch ñ hay quá trình hng hóc (tn tht ca chc năng sn phm) ri mô t nh

hư ng ca hng hóc này trong cp ñ cao hơn (nh hư ng ñn khách hàng). Bưc ñu

tiên ca mt FMEA t!t là phi ñnh nghĩa mc tiêu hay kỳ vng ca ưc lưng. Mt s!

mc tiêu như: thu thp thông tin t khách hàng, ci thin ban ñu ca d$ án, xác ñnh

sm ch ñ hng hóc, nghiên cu tranh chp trong thit k, và cung cp phương tin

kh!ng ch ri ro. Nhóm FMEA cn tìm ra chc năng sn phm nhm chn l$a ch ñ

hng hóc thích hp. Ch% d&n chung là t yêu cu ca d$ án, chn l$a chc năng chính và

b qua chc năng ñưc xem là không quan trng. Cn xem xét và chn chc năng chính

nhm h' tr d$ án. (nh hư ng ca hng hóc cn ñưc mô t theo chc năng và ñưc

khách hàng thông hi)u. Các hot ñng FMEA ñưc hoch ñnh sm trong quá trình phát

tri)n sn phm mi và quá trình sn xut nhm tha mãn kp th*i yêu cn ca khách

hàng.

2. Mc tiêu và tm nhìn ca FMEA

Mc tiêu ch yu ca FMEA là nhn ra sm tác ñng quan trng nh hư ng ñn

khách hàng. Nhn dng sm giúp phát tri)n thành công sn phm hay quá trình. Ưc

lưng sm giúp tìm ra nhu cu mà khách hàng chưa ñ cp. ðiu này giúp gim thi)u ri

ro, ci thin ñ tin cy, tăng thu nhp và li nhun. Chương trình FMEA mô t ñây là

mt phn tích hp trong chin lưc DfR (Design for Reliability DfR) thuc mt cng giai

ñon ca quá trình. Mc tiêu ch yu ca FMEA là “Dùng quá trình ưc lưng ñ) liên

tc ci thin, phát tri)n thành công sn phm hay quá trình mi. Mt FMEA ñưc th$c

hin trong quá trình cng giai ñon bo ñãm ñt t!i ña hiu qu ca thit k (xem hình 1).

3. Các khái nim v FMEA

FMEA là phương pháp có cu trúc ñ) nghiên cu mt thit k hay mt quá trình

nhm ngăn nga và t!i thi)u hóa tính năng không cn thit hay hng hóc không mong

mu!n. Mc tiêu ch yu là ci thin thành qu ban ñu thông qua vic nhn dng ñưc

các nh hư ng ñn khách hàng. FMEA ñt ra câu hi “ðiu gì s sai?” ngay c khi sn

phm ñã tha mãn ñưc tiêu chí ñ ra. Phương pháp FMEA cung cp phương pháp có

cu trúc vi kt qu ñt ñưc nhm giúp tha mãn ñưc mc tiêu ca d$ án. Thut ng

FMEA ñưc chia ra thành là:

• Ch ñ hng hóc: phương thc mà mt phn hay ñơn v nhiu phn tìm kh năng

không khp vi tiêu chí hay không hot ñng ñưc (Thí d:ðin thai – chuông hng.)

• nh hưng: Kh năng không tương thích tip theo th) hin trong thit b hay trong

tính năng ca h th!ng. (Phàn nàn ca khách hàng là gì?) (Thí d: H chuông ñin thai

hng; khách hàng nh- cuc gi)

• Nguyên nhân: Nguyên nhân tim tàng ñng sau ch ñ hng hóc, thư*ng ñưc th)

hin như là du hiu ca mt thit k hay yu ñi)m ca quá trình. (Thí d:Dây d&n quá

nhit hay b h – chn c dây chưa ñúng.)

• Phân tích & RPN; thông qua FMEA, ngăn nga ñưc các ch ñ hng hóc. Xác

ñnh và truy cp ñưc ri ro ñ!i vi yu t! khách hàng/sn phm. Có th) ñưa vào ch% d&n

nhm vô hiu hóa ri ro ñn mc chp nhn ñưc. (Thí d: Kích c dây chưa t!t; vic

thêm vào chi phí ñ) tăng kích c dây d&n.) Các ri ro này ñưc lưng hóa ý nim s ri

ro ưu tiên (RPN:Risk Priority Number).

ð) thâm nhp ñn ri ro ca tng ch ñ hng hóc, phân tích dùng mt h th!ng ñánh

giá ñ) lưng hóa các ch ñ hng hóc. Tính nghiêm ngt, s$ c!, và tính phát hin ñưc.

Kt qu ca các con s! này ly t RPN ca ch ñ hng hóc. S! này ñưa ra cp ñ ưu

tiên ca tng ch ñ hng hóc. Tng quan v nhân t! ch yu trong giá tr RPN ñưc

cung cp phn dưi ñây cùng phn chi tit cho Ph lc A.

• RPN là phương thc ñ) lưng hóc ri ro, và tích ca ba con s!:

RPN = Tính nghiêm ngt ×S c ×Phát hin

• Tính nghiêm ngt = ñánh giá theo thang (1–10) v mc ñ nghiêm trng ca nh

hư ng hng hóc lên thit b s.p l.p, lên h th!ng hay cho ngư*i dùng.

• S$ c! = ñánh giá theo thang (1–10) v kh năng xut hin ca ch ñ hng hóc

trong chu kỳ thit k.

• Phát hin = ñánh giá theo thang (1–10) v kh năng ñiu khi)n ca thit k nhn

dng và phát hin kh năng hng hóc cùng vi nguyên nhân trưc khi ñưa thit k vào

sn xut.

Sau khi th$c hin xong vic lưng hóa thì bưc tip là thit lp tiêu chí ki)m tra cơ

bn ca thit k (xem phn Detection dưi ñây).

Phn ki)m tra thit k (ñưc dùng trưc khi ñưa vào sn xut) tìm ra phương pháp

ch yu nhm ngăn nga nguyên nhân gây hng hóc thông qua vic phát hin nguyên

nhân và ñ ra tác ñng hiu ch%nh. Thí d ca ki)m tra thit k là quá trình ñánh giá thit

k, th nghim sn phm prototype và th nghim ñánh giá thit k.

Sau cùng, ñ ra hành ñng cho tng ñ mc, th*i hn hoàn thành mc tiêu, và tác

ñng k/ thut h' tr. Thí d v FMEA ñưc minh ha trong phn 6.

4. Các phương pháp ñánh giá FMEA

Tuy có nhiu phương pháp ñánh giá cho FMEA, trong chương này ch% ñnh nghĩa và

ñ ngh b!n dng cơ bn ñ) h' tr cho d$ án và công tác phát tri)n ñ) sn phm ñáp ng

t!t nht nhu cu ca khách hàng. B!n dng FMEA nm trong dng thit k hay ca quá

trình FMEA (xem hình 2).

Ưc lưng thit k quan tâm ñn sn phm còn ưc lưng quá trình thì quan tâm ñn

các bưc trong quá trình sn xut. Các

thit k FMEA truyn th!ng b.t ñu bng

cách nhn dng hng hóc có th) xy ra.

Tip ñn ñánh giá ñ) mô t nh hư ng

hng hóc lên cp ñ khách hàng. Phương

pháp FMEA theo hưng nhóm (team

oriented) giúp có ñưc nhiu ngõ vào t

s! thành viên ña dng ca nhóm là nhng ngư*i rt quen thuc vi sn phm và nhu cu

ca khách hàng. Hình.3 minh ha hot

ñng tiêu bi)u ca FMEA xut hin trong

các cng giai ñon khác nhau. Các ñnh

nghĩa cơ bn ca chương trình FMEA ñi

theo cùng mt chu trình ca hình 3.

Qui hoch FMEA cho d án

(FMEA Project Planning): Trong giai

ñon ý tư ng ca quá trình cng giai

ñon, thì nhim v v DfR cn ñưc ñnh

nghĩa. Mt trong nhng quan tâm ca DfR

là hoch ñnh nhim v ca FMEA. ðây

là ñi)m quyt ñnh giá tr cn có thông

qua ñánh giá FMEA ri chuy)n hay th$c

hin nhim v hoc b qua tùy nhu cu ca khách hàng.

FMEA trong phân tích chc năng sn phm (The Product Function Failure Modes

and Effects Analysis: PF-FMEA) dùng ưc lưng nh hư ng ti cp ñ khách hàng tùy

hng hóc theo chc năng sn phm. ðây là công c mnh ñ) bit ñưc nhu cu ca

khách hàng. Công c này thư*ng ñưc dùng trong giai ñon ưc lưng ca cng giai

ñon phát tri)n. PF-FMEA là phn ñơn gin trong phn ưc lưng ca FMEA và ñưc

th$c hin ti các ñi)m sm nht trong chu kỳ phát tri)n.

FMEA trong giao din sn phm (PI-FMEA: Product Interface- FMEA) dùng ưc

lưng nh hư ng ca hng hóc ti cp ñ khách hàng theo ñu vào sn phm và kt n!i

ñu ra. Nhm hi)u bit và xem xét sát sư*n hơn các giao din v yêu cu ñc thù ca

khách hàng. PI-FMEA thư*ng ñưc th$c hin trong giai ñon phát tri)n và trong cng

giai ñon quá trình phát tri)n. PI-FMEA thì cũng ñơn gin, nhưng sn phm phi ñưc

to nên mt cách t!t nht trưc khi th$c hin phân tích này do phân tích xem xét v ch

ñ hng hóc ti tng ngõ vào và kt n!i ra.

FMEA trong thit k chi tit (DD-FMEA: Detail design FMEA) là phương pháp

FMEA ñưc dùng nhiu nht trong công nghip. Phương pháp ñưc dùng ñ) ưc lưng

nh hư ng ca hng hóc tng phn ca mi sn phm ti cp ñ khách hàng. Phân tích

chi tit nhm xem xét các khía cnh ca thit k nh hư ng ñn yêu cu ca khách hàng

theo cp ñ k/ thut. Phương pháp này không nht thit phi th$c hin trên nhiu d$ án,

nhưng khi th$c hin thì ch% th$c hin trong giai ñon giao th*i và ti cng giai ñon quá

trình. Phân tích DD-FMEA là phân tích phc tp nht, khi th$c hin phân tích tc là quá

trình phát tri)n hu như ñã hoàn tt ri.

FMEA trong quá trình sn xut (PP-FMEA: Product process) ñưc dùng ñ) ưc

lưng nh hư ng trong cp ñ ngư*i dùng theo hng hóc ca m'i sn phm ti các bưc

ca quá trình sn xut. ðây là ưc lưng quan trng do phân tích xem xét sát sư*n các

khó khăn tìm tàng trong sn xut, phá hng vic tha mãn nhu cu ca khách hàng.

Phân tích này ñưc th$c hin trong sn xut ti cng giai ñon quá trình.

5. Mc tiêu

Mt s! mc tiêu cơ bn ca chương trình FMEA ñưc cho trong hình 4. Phn

tip sau trình bày v năm mc tiêu ñó.

Tm nhìn h tr chương trình FMEA.

Hin nay các ngành công nghip hàng ñu

ñu có ch% d&n v DfR trong ñó bao gm

FMEA. Cng giai ñon quá trình phát tri)n

có yêu cu qui hoch nhim v ca FMEA

trong giai ñon ý tư ng. Cng giai ñon nhìn

nhn ñây là tm rng các ri ro và chi phí ñ)

xem xét l$a chn các nhim v phát tri)n

khác. Hưng d&n v DfR ñã ñưc thit lp

mt cách n ñnh cho tng dng d$ án ca

ñơn v thương mãi cn qun lý.

Tăng cưng các hot ñng hư ng t i

khách hàng. Trong xu hưng thit lp

truyn th!ng, thì nhóm FMEA tho lun v hng hóc và tác ñng ca chúng. Hơn na

vic hưng ti khách hàng bo ñãm ñưc là s tha mãn cao nht yêu cu ca khách

hàng. Mt câu hi luôn ñưc ñt ra là “ Các sn phm có phc v t!t nhu cu ca khách

hàng không? và có ñưc thit k tin cy không?” Khi sn phm tht bi, thì khách hàng

nhn thc sâu s.c v sn phm và mt ñi mong mu!n v chc năng.

Dùng hư ng theo nhóm. Mc tiêu th ba ca d$ án FMEA là th$c hin ưc lưng

FMEA theo hưng nhóm ñ) có ñưc nhiu yu t! tinh thông k/ thut trong ưc lưng.

Khi hưng ñn yêu cu ca khách hàng, nhóm cung cp nhiu ngõ vào nhm giúp bo

ñãm tha mãn ñưc mi nhu cu ca khách hàng. Vic dùng nhóm ña chc năng rt hiu

qu trong giai ñon phát tri)n.

Liên tc h tr vic hoàn thin. Dùng tài liu và ng dng các phương pháp phù

hp là ưu ñi)m ch yu mà ISO ñ ra. Cu trúc này cung cp cơ s cho chi phí thp và

liên tc tăng cư*ng phát tri)n

Ti ưu hóa các bài h!c ñuc. Các phương pháp t$ ñng thích hp giúp ci thin

phn hi t d$ án sang d$ án. Các tư liu kt lun cũng giúp hc tp trong quá trình phát

tri)n d$ án. Mt s! lãnh ño công nghip báo cáo rng các ưc lưng FMEA ñã ñưc

dùng mt cách hiu qu ñ) hưng d&n cho thành viên nhóm d$ án mi. Vic nghiên cu

v FMEA cũng rt hu ích cho nhân viên sn xut và ñi din dch v khách hàng khi h

nm trong cùng mt nhóm phát tri)n.

Thc nghim tt nht ca k" thu#t liên ñ i (concurrent engineering). Các th$c

nghim t!t nht xem xét mi công tác phát tri)n và nhn dng ñưc dùng n!i tip hay

song song trong chu kỳ phát tri)n. Trong k hoch k/ thut lên ñi hiu qu, thì hu ht

nhim v cn thit ñưc th$c hin trong cu hình song song hơn là n!i tip. Nhim v

ràng but k hoch chính là nhim v ca tuyn n!i tip ti hn. Ngư*i ñưc chn làm

trư ng nhóm FMEA có th) s không th$c hin n' l$c ch yu trong giai ñon d$ án.

Th$c t chp nhn ñưc là thành viên trong nhóm FMEA có th) không d$ hp nhóm

FMEA ñưc. Thành viên trong nhóm FMEA có th) soát xét ñc lp các ý kin ñng

thun ca nhóm và thêm vào ý kin ca mình trưc khi ñưa ra báo cáo tng kt.

6. Các thí d v FMEA

Mt cách thc ñ) hi)u ñưc FMEA là qua thí d. Hình 5 cho thy các kt qu v mt

PI-FMEA

ñin. Mt s!

kt qu v

FMEA ñưc

tho lun

dưi ñây.

• ðây là PI-

FMEA ñưc

dùng ñ) ưc

lưng tn

tht ca m'i

ngõ vào và

ngõ ra riêng

bit Do ñó

chính là

FMEA chc

năng, ct

ñu tiên là

ct các mc

chc năng.

M'i pin ưc

lưng riêng

l. Thí d

bao gm t

Pin #1 ñn

Pin #6. Chc

năng ca Pin

#1 ñưc v là electrical ground.

• Trong ct ch ñ hng hóc tim tàng, yu t! ñưc chn là mt s! kh năng ca ch ñ

hng hóc ng.n mch và h mch.

• Trong phn nh hu ng ca hng hóc tim tàng ti mc ñ khách hàng, thí d cho thy

“Không có nh hư ng t 1 ñn 3” do có ba ñư*ng n!i song song n!i ñt và khi có mt

Độ tin cậy hệ thống Phân tích ảnh hưởng và các chế độ hỏng hóc

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi