تجزيه و تحليل عوامل شکست و آثار آن(FMEA)

FMEA روشی سیستماتیک برای شناسایی و پیشگیری از وقوع مشکل در محصول و فرآیند آن می­باشد.

این روش بر جلوگیری از بروز عیب و نقص، افزایش ایمنی و افزایش رضایت مشتری تمرکز دارد.

 

 

فهرست مطالب

1-  توصیف موضوع

1-1- FMEA  چيست؟[1]

FMEA روشی سیستماتیک برای شناسایی و پیشگیری از وقوع مشکل در محصول و فرآیند آن می­باشد.

این روش بر جلوگیری از بروز عیب و نقص، افزایش ایمنی و افزایش رضایت مشتری تمرکز دارد.

1-2- تاريخچه[1]

اولین بار در دهه 60 اهمیت مسائل ایمنی و پیشگیری از حوادث قابل پیش‌بینی، در صنعت هوا فضا برای سفینه آپولو11 در ناسا به کار گرفته شد. در سال 1977 در صنعت خودروسازی، سه شرکت بزرگ خودرو سازی کرایسلر، فورد و جنرال موتور توانستد تا با تلفیق و یکسان­سازی نظام کیفیت مربوط به هرکدام، استاندارد واحدی را تحت عنوان QS9000 (استانداردی مربوط به صنعت خودرو) ایجاد کنند. در 1992 استاندارد SAE-J-1739  به عنوان استاندارد مرجع FMEA   در صنایع خودروسازی معرفی شد. هم اکنون نیز در صنایع دفاع، صنایع خوردو، حمل و نقل، هوا فضا، صنایع الکترونیک و...کاربرد دارد.

1-3- اهداف FMEA [7]

هدف از FMEA  در یک فرآیند یا محصول، پیشگیری از وقوع مشکل است (البته قبل از وقوع آن). به عبارت دیگرFMEA  با بهینه­سازی فرآیندها و محصولات  باعث کاهش مبالغ زیادی از هزینه‏ها می‏شود. به طور کلی اهداف FMEA  را می­توان به سه دسته زیر تقسیم نمود :

1) جلوگیری از رخداد خطا

2) کمک در ایجاد و توسعه یک محصول، فرآیند یا خدمتی جدید و

3) ثبت پارامترها و شاخص‏ها در طراحی و توسعه، فرآیند یا خدمت

1-4- انواع  FMEA [7]

از زمانی که FMEA دردهه 60 توسعه یافته است 5  نوع کلی از آن پدید آمده است :

1) FMEA  در طراحی (DFMEA)

2) FMEA  در فرآیند (PFMEA)

3) FMEA در سیستم (SFMEA)

4)  FMEA در خدمات

5) FMEA در ماشین آلات (MFMEA)

1-4-1-FMEA   در طراحی (DFMEA)

تجزیه و تحلیل حالات بالقوه خرابی در طراحی قطعات جدید و یا اعمال تغییرات در طرح‏های جاری را (Design- FMEA) گویند.

1-4-2-FMEA   در فرآیند (PFMEA)

تجزیه و تحلیل حالات بالقوه خرابی در طراحی و یا توسعه فرآیندهای تولید یا مونتاژ را  (Process- FMEA) گویند.

1-4-3- FMEA در سیستم (SFMEA)

تجزیه و تحلیل حالات بالقوه خرابی در طراحی سیستم‏ها و زیر سیستم­ها از ابتدایی­ترین مراحل  را (System- FMEA) گویند.

1-4-4-  FMEA در خدمات   

تجزیه و تحلیل حالات بالقوه خرابی در طراحی و یا توسعه فعالیت‏ها و ارائه خدمات را  (Service- FMEA) گویند.

1-4-5- FMEA در ماشین آلات (MFMEA)

تجزیه و تحلیل حالات بالقوه خرابی در طراحی ماشین آلات را  (Machinery- FMEA) گویند.

1-5- پيش نياز­هاي  FMEA  

یکی از ضعف‏های عمده در پیاده سازی  FMEA عدم برنامه ریزی است. در اغلب مواقع تیم  FMEA قبل از هر کاری فورا به پر کردن فرم آن اقدام می‏کند، تعهدات و وظایف واضح محصول را لیست می‏کند، حالت‏های بروز خطا را می‏نویسد، آثار خطا را بررسی می‏کند و آن قدر ادامه می‏دهد تا اقدامات اصلاحی مربوطه را تعیین نماید. این رویکرد باعث ایجاد سر در گمی، اضافه شدن هزینه‏های غیر ضروری  و محدود شدن کارایی  FMEA می‏گردد.

تشخیص مشکلاتی که مانع از پیشرفت  FMEA  می‏گردند بسیار مهم می‏باشند. بسیاری از این مشکلات در پاسخ به سولات زیر مرتفع می‏گردند :

·        چه کسي مسئوليت FMEA را دارد؟

·        چه کسانی باید مشارکت داشته باشند و این مشارکت به چه نحوي است ؟

·        آیا بایستی سلسله مراتب سیستم، زیر سیستم و قطعات ( رویکرد بالا به پایین ) را رعایت نمود یا از سطح قطعات ( رویکرد پایین به بالا) شروع کرد ؟

·        چه زمانی باید شروع کرد ؟

·        آیا میتوان  FMEA برای فراین را همزمان با اجرای  FMEA در طرا حی به پیش برد ؟

·        آیا همه خطا را باید بررسی کنیم ؟

·        موضوع مورد بحث چيست: خطا ؟ اثر خطا ؟ يا علت خطا ؟

·        چه روش امتياز دهي مد نظر است؟

·        در هنگام عدم توافق ميان اعضاي تيم چه راهي را در پيش مي‏گيريم ؟

·        فرم   FMEA چگونه تکميل مي‏شود؟

پاسخ تمامی این سوالات در مرحله طرحریزی FMEA داده می‏شود.

1-6- زمان شروع FMEA [7]

FMEA در یکی از موارد زیر آغاز می­شود:

·        وقتی یک سیستم،طراحی و یا خدمات جدید تولید می‏شود.

·        وقتی قرار است طرح‏های موجود و یا فرآیند تولید/ مونتاژ تغییر کنند.

·        وقتی فرآیند تولید یا مونتاژ و یا یک محصول در محیطی جدید و یا شرایط کاری جدید قرار گیرد.

·        در برنامه‏های بهبود مستمر

1-7- ارزيابی خطر پذيری شکست

خطر یا زیان یک شکست و آثار آن به سه عامل بستگی دارد :

1) شدت(SEVERITY)  : ارزیابی و سنجش نتیجه شکست ( البته اگر بوقوع بپیوندد )

2) وقوع (OCCURRENCE)  : احتمال یا به عبارتی دیگر شمارش تعداد شکست‏ها

3) بازیابی (DETECT) : احتمال بازیابی شکست قبل از آنکه اثر وقوع آن مشخص شود

1-8- ارزيابی نمره اولويت  خطر پذيری [1]

با اطلاعاتی که از فرآیند و یا محصول داریم، الگوی شکست بالقوه و آثار آن را بر اساس سه عامل مذکور درجه بندی می‏کنیم. این طبقه بندی از 1 تا 10 ( پایین به بالا ) می‏باشد.

 اگر درجات این سه عامل را در یکدیگر ضرب کنیم (شدت(S)  * وقوع(O)  * بازیابی(D)  ) نمره اولویت خطر پذیری (RPN) برای هر الگوی شکست بالقوه و آثار آن بدست می‏آید.

نمره اولویت خطر پذیری از 1 تا 1000 و به منظور طبقه بندی اقدامات اصلاحی لازم برای کاهش و یا حذف الگوی شکست بالقوه، در نظر گرفته شده است. آن دسته از الگوهای شکست که دارای بالاترین نمره  RPN هستند، می‏بایستی در درجه اول بررسی شوند. توجه به مسئله شدت طبقه، اهمیت زیادی دارد. اگر شدت طبقه ای 9 یا 10 باشد صرف نظر از RPN می‏بایستی علت آن به سرعت بررسی شود.

پس از انجام اقدامات اصلاحی لازم، یک RPN  جدید با ارزیابی مجدد شدت، وقوع و بازیابی انجام می‏گیرد که آنرا RPN منتج شده یا  RPN  جدید می‏نامند. اقدامات بهینه سازی و اصلاح تا آنجا ادامه می‏یابد که  RPN  منتج شده به سطح قابل قبولی برای تمام الگوهای شکست بالقوه برسد.

1-9- گروه  FMEA  [1]

اگر چه معمولا یک فرد مسئولیت هماهنگی فرآیند  FMEA  را بر عهده دارد، اما اساس و مبنای فرآیند  FMEA بر گروه استوار است. هدف از تشکیل گروه  FMEA  کسب تجربه و نظریات گوناگون و ارائه آن در قالب پروژه می‏باشد.

از آنجا که هر فرآیند  FMEA به جنبه‏های خاصی از یک محصول و یا فرآیند مربوط می‏شود، گروه‏های  FMEA در مواقع لزوم تشکیل می‏شوند و زمانی که وظیفه  FMEA پایان یافت، این گروهها نیز از بین می‏روند. هر گروه هدف و وظیفه ای  خاص بر عهده دارد. بنابراین وجود دائم یک گروه  FMEA لزومی ندارد.

 در مواقعی که به چند گروه  FMEA برای رسیدگی به یک محصول و یا فرآیند نیاز باشد، بهترین روش ممکن عضویت افراد در گروه‏های مختلف است. البته چنین افرادی فقط می‏توانند در یک یا حداکثر دو گروه کار کنند تا نظریات جدیدی در مورد مشکلات و راه حل‏های بالقوه داشته باشیم.

1-9-1- تعداد اعضای گروه  FMEA  [1]

بهترین تعداد برای تشکیل گروه  FMEA بین 4 تا 6 نفر می‏باشد. البته تعداد افراد گرو ه را واحدهای موثر در گروه تعیین می‏کنند. همه قسمت‏ها اعم از مهندسی صنعتی، تعمیر و نگهداری مواد و خدمات فنی که یک نماینده در گروه دارند و همچنین مشتری داخلی و خارجی که عقاید و نظر یات خود را ابراز می‏کند، در تعیین تعداد نفرات گروه موثرند.

1-9-2- عضويت در گروه   FMEA  [1]

حضور افرادی که میزان آشنایی آنها با محصول یا فرآیند مختلف است در گروه موثر می‏باشد. آن دسته از افراد که آشنایی، بینش و اطلاعات کافی از محصول یا فرآیند دارند، ممکن است مشکلات بالقوه و پنهان را نبینند، اما افرادی که آشنایی کمتری با فرآیند یا محصول دارند می‏توانند نظریات شخصی خود را به فرآیند  FMEA  منتقل کنند.البته افرادی که آگاهی کامل از محصول یا فرآیند دارند در هنگام انتقاد از فرآیند شدیدا جبهه گیری می‏کنند. تصمیم گیری در مورد حضور یا عدم حضور چنین افرادی در گروه به میزان سود یا زیان تجربه آنها برای گروه بستگی دارد.

1-9-3- رهبر گروه FMEA  [1]

رهبر گروه FMEA پس از تشکیل گروه، توسط مدیریت و یا افراد گروه انتخاب می‏شود. رهبر گروه، مسئولیت هماهنگی فرآیند  FMEA را بر عهده دارد. این مسئولیت شامل موارد زیر است :

1) هماهنگی جلسات گروهی

2) نظارت بر تهیه منابع مورد نیاز گروه

3) اطمینان ار پیشروی گروه  FMEA

ذکر این نکته لازم است که رهبر گروه  FMEA، کنترل کننده و تصمیم گیرنده نهایی در گروه نیست بلکه وظیفه آسان سازس فرآیند را بر عهده دارد. تنظیم صورت جلسه در جلسات گروه  FMEA الزامی است و این وظیفه در میان افراد گروه – به غیر از رهبر گروه – در چرخش است.

1-10- کاربرگه  FMEA

فرآیندFMEA  باید بوسیله کاربرگه FMEA مستند و مکتوب شود. اطلاعات این کار برگه در فرآیند FMEA اهمیت زیادی دارد و به عنوان یک وسیله ارتباطی عالی مطرح است.برخی از سازمانها یک فرم مخصوص برای کاربرگه طراحی کرده اند و برخی دیگر نیز فرم ذکر شده را به نحوی که کارایی بیشتری داشته باشد، تنظیم می‏کنند. 

نمونه ای از کاربرگه در زیر آورده FMEA  شده است :

1-11- ده گام يک   FMEA [1]

انواع  FMEA  اعم از محصول / طراحی و یا فرآیند ده گام ذیل را طی می‏کنند :

·        گام اول : دوره مرور فرآیند

·        گام دو م : ایجاد طو فان ذهنی ( برخورد افکار ) برای تعیین الگوی شکست بالقوه

·        گام سوم : فهرست کردن آثار شکست بالقوه

·        گام چهارم : اختصاص یک در جه شدت برای هر اثر

·        گام پنجم : اختصاص یک در جه وقوع برای هر الگوی شکست

·        گام ششم : اختصاص یک درجه بازیابی برای هر الگوی شکست بالقوه و یا اثر آن

·        گام هفتم : اختصاص نمره اولویت خطر پذیری برای هر الگوی شکست

·        گام هشتم : تشخیص اولویت‏های الگوی شکست برای هر اقدام لازم

·        گام نهم : اقدام لازم برای حذف یا کا هش الگوهای شکست بالقوه دارای خطرپذیری بالا

·        گام دهم : محاسبه  RPN پس از کاهش و یا از بین بردن آثار الگوهای شکست بالقوه

1-11-1- گام اول: دو ره مرور فرايند

برای اطمینان از اینکه همه اعضا، شناخت یکسانی از فرآیند و وظیفه خود دارند، گروه باید یک نقشه مهندسی از محصول و یا نمودار جریان گردش امور را در اختیار افراد قرار دهد. چنانچه " نقشه مهندسی" و یا نمودار جریان گردش در دسترس نباشد، افراد گروه باید از کل فرآیند آگاهی کامل داشته باشند.در اجرای  FMEA  مختص به محصول، افراد گروه باید محصول و یا الگوی آن را ببینند. در اجرای  FMEA  مختص فرآیند نیز افراد گروه می‏بایستی جریان گردش امور را به طور عینی مشاهده کنند و خود را جزئی از فرآیند بدانند.وجود کارشناس محصول و یا فرآیند برای پاسخگویی به سوالات افراد گروه لازم است.

1-11-2- گام دو م: ايجاد طوفان ذهنی ( برخورد افکار) برای شناسایی الگوی شکست بالقوه

پس از آنکه همه افراد گروه، شناخت درستی از فرآیند و یا محصول پیدا کردند ( برخورد افکار ) آنگاه می‏توانند یک جلسه طوفان ذهنی در مورد الگوی شکست بالقوه ای که فرآیند صنعتی و یا کیفیت محصول را تهدید می‏کند برگزار کنند. برگزاری یک جلسه طوفان ذهنی ( برخورد افکار ) تمامی این ایده‏ها را نمایان می‏سازد. علاوه بر ایده و افکاری که هر یک از افراد در جلسه مطرح می‏کنند، ایده‏های دیگری نیز در نتیجه کار گروهی بوجود می‏آید. از آنجا که بسیاری از فرآیندها و کالاهای صنعتی پیچیده هستند، برپایی جلسات طوفان ذهنی روش مناسبی است.هر کدام از این جلسات باید بر روی یکی از عناصر، محصول و یا فرآیند اعم از : انسان ( مشتری )، روشها، تجهیزات، مواد و محیط تمرکز کرده و در نتیجه فهرستی کامل از الگوهای شکست بالقوه را تنظیم و تدوین کنند.

1-11-3- گام سوم: فهرست کردن آثار بالقوه هر الگوی شکست

با فهرست نویسی الگوهای شکست بالقوه بر روی فرم جمع آوری اطلاعات، افراد گروه با مرور مجدد، آثار بالقوه آن را در صورت بروز شناسایی می‏کنند. برخی از الگوهای شگست فقط یک اثر و برخی دیگر آثار مختلفی دارند از آنجا که این اطلاعات درجه خطر پذیری هر شکست را شناسایی می‏کند، این مر حله یاید به صرت کامل انجام پذیرد. در این مرحله بهتر است به فرآیند به صورت شرطی ( اگر – آنگاه ) نگاه کرد.یعنی اگر شکست بوجود آید، آنگاه اثرات آن چیست ؟

گام­های 4 تا 6 تعیین در جه شدت وقوع و بازیابی

هر کدام از این موارد بر اساس مقیاس 1 تا 10 در جه بندی می‏شوند که در جه 1 کمترین و درجه 10 بیشترین آن می‏باشد.نکته بسیار مهمی که توجه به آن ضروری است، ارائه تعریفی مشخص برای هر مورد بر روی مقیاس است به نحوی که برای همه افراد گروه به طور یکسان قابل درک باشد.این مقیاس باید قبل از آغاز درجه بندی گروه، ایجاد شود و افراد گروه از مقیاس‏های درجه بندی آگاهی کامل داشته باشند.

در زیر جداول مربط به رتبه بندی شدت / وقوع / بازیابی آورده شده است :

 

1-11-4- گام چهارم: اختصاص يک درجه شدت برای هر اثر

درجه بندی شدت، در واقع ارزیابی جدی آثار شکست در صورت وقوع آن می‏باشد. ارزیابی شدت هر اثر می‏بایستی بر اساس آگاهی و خبرگی افراد گروه انجام شود ف چرا که هیچ یک از افراد، برای ارزیابی شدت اثر، تجربه ای از گذشته ندارند. از آنجا که هر شکست آثار مختلفی دارد، می‏بایست اثر شکست را در جه بندی کرد، نه شکست را.اگر برای هر الگوی شکست بالقوه چندین اثر وجود دارد، هر اثر باید دارای درجه شدت خودش باشد.

1-11-5- گام پنجم: اختصاص يک درجه وقوع برای هر الگوی شکست

بهترین روش برای سنجش در جه وقوع شکست، استفاده از داده‏های فرآیند است که در قالب یک جدول اطلاعاتی، قابلیت فرآیند را نشان دهد. زمانیکه داده‏های واقعی در مورد یک شکست وجود ندارد، افراد گروه می‏بایست بالاترین درجه وقوع شکست را در نظر بگیرند.

البته اگر افراد گروه دلیل ایجاد شکست را بدانند، سنجش درجه وقوع شکست بهتر صورت خواهد گرفت.

1-11-6- گام ششم: اختصاص يک در جه بازيابی برای هر الگوی شکست بالقوه و يا اثر آن

درجه بازیابی، نشان دهنده احتمال وقوع یک شکست و تاثیر آن می‏باشد. توجه به این نکته لازم است که اگر کنترل‏های جاری موجود نباشد، احتمال بازیابی بسیار کم است. بنابراین درجه بازیابی قطعه، بسیار بالا و در حد 9 یا 10 خواهد بود. در نتیجه، بهتر است در ابتدا فهرستی از کنترل‏های جاری برای تمامی شکست‏ها و آثار آن تهیه و سپس درجه بازیابی را تعیین کنیم.

1-11-7- گام هفتم: اختصاص نمره اولويت خطرپذيری (RPN) برای هر الگوی شکست

نمره اولویت خطرپذیری با ضرب کردن درجه شدت و درجه وقوع و درجه بازیابی در یکدیگر بدست می‏آید :

RPN=S*O*D

مجموع اعداد اولویت خطر پذیری، از مجموع تمامی اعداد اولویت خطرپذیری بدست می‏آید. این عدد به تنهایی معنا ندارد، زیرا هر  FMEA شامل اعداد مختلفی از الگوی شکست و آثار آن می‏باشد، اما فایده آن هنگامی مشخص می‏شود که در زمان تحلیل مجدد، از   RPN نهایی به عنوان محک بر ضد  RPN اولیه استفاده می‏شود.

1-11-8- گام هشتم:  تشخيص اولويت‏های الگوهای شکست برای هر اقدام لازم

در این مرحله می‏توان الگوهای شکست را اولویت بندی کرد. اولویت بندی از بالاترین نمره   RPN به پایین ترین نمره صورت می‏گیرد. برای این اولویت بندی از ابزارهای بسیاری همچون پارتو می­توان استفاده کرد.

1-11-9- گام نهم: اقدام لازم برای حذف يا کاهش الگوهای شکست بالقوه دارای خطرپذيری بالا

برای حذف و یا کاهش الگوی شکست بالقوه با خطر پذیری بالا می‏بایستی از روش‏های اصولی حل مشکلات استفاده کرد. در وضعیت مطلوب، الگوی شکست به کلی از بین می‏رود.

 توجه به این امر ضروری است که حذف الگوهای شکست اگر چه مطلوب است، اما در همه موارد امکان پذیر نیست. بنابراین بهتر است با نگاه مجدد به درجات شدت وقوع و بازیابی، الگوهای شکست را کاهش دهیم.بهترین و آسانترین روش بهینه سازی محصول و یا فرآیند، افزایش استعداد بازیابی شکست و در نتیجه کاهش در جه بازیابی می‏باشد.

کاهش شدت فرآیند نیز عاملی مهم در جلوگیری از شکست و ضایعات ناشی از آن می‏باشد.

بهترین روش بهینه سازی، کاهش احتمال وقوع شکست می‏باشد، زیرا با کاهش این احتمال نیاز به روش‏های بازرسی نیز کم خواهد شد.

1-11-10- گام دهم: محاسبه  RPN  پس از کاهش و يا از بين بردن آثار الگوهای شکست بالقوه

در هر فرآیند که طی آن اقداماتی در زمینه شکست‏ها انجام شود، کاهش زیادی در  RPN  اولیه نیز ایجاد می‏شود. در غیر این صورت اقدام انجام شده، شدت، احتمال وقوع و یا بازیابی را نیز کاهش نمی دهد.  RPN  بدست آمده را می‏توان بر روی نمودار با  RPN  اولیه مقایسه کرد  به این ترتیب، تمامی  RPN ‏های قبل و بعد از فرآیند و یا محصول می‏توانند با یکدیگر مقایسه و تفاوت میان آنها نمایان شود. پس از اجرای  FMEA  حدود 50% کاهش در مجموع  RPN ‏ها ایجاد می‏شود. این عدد همواره ثابت نیست و مقدار آن به گروه FMEA و نوع فعلیت‏های سازمان بستگی دارد.

از آنجا که الگوهای شکست بالقوه همواره وجود دارند، هر سازمان باید از حد ومرز خطرپذیری خود آگاه باشد. البته میزان خطرپذیری به سیاست‏های هر سازمان و حدود جدی بودن شکست بستگی دارد.اگر افراد گروه از RPN  بدست آمده راضی هستند، می‏بایستی مدیر را از نتایج کار خود آگاه سازند. در واقع تصمیم گیری اصلی در مورد کاهش هر چه بیشتر  RPN‏ها بر عهده مدیر است. 

1-12- فوايد اجرای  FMEA  

بهبود کیفیت،افزایش درجه اطمینان کالا و ایمنی محصولاتی که تولید خواهند شد.

کاهش زمان معرفی محصول به بازار

بهبود تصویر سازمان در نظر مشتری

کاهش نیاز به تغییرات ضروری در فرآیند و یا محصول در زمان تولید انبوه

کاهش ریسک تا حد امکان

کاهش هزینه‌های کیفی مرتبط با محصولات خراب(هزینه‏های پیشگیری،بازرسی و خرابی )

رواج فرهنگ کارتیمی در درون سازمان.

1-13- نقاط ضعف FMEA  

کمبود مشارکت‏هاي تيم‏هاي اجرايي

عدم ارتباط درست اثرات خطا به علل بروز خطا

رويارويي با انبوهي از اطلاعات که تصميم درباره ي انتخاب اطلاعات مفيد را سخت مي‏کند.

عدم دقت در تکميل فرم‏ها

عدم انتقال درست اطلاعات

عدم هماهنگي مديران ارشد

وجود اطلاعات ناقص

1-14- مراحل اجرايی  FMEA

مراحل اجرايی  FMEA  در شکل زير آورده شده است:

1-15- خروجی­های FMEA

·        الزامات مهندسی محصول

·        سیستم­های  Poka Yoke

·        کالیبراسیون

 

2- بررسی ارتباط موضوع با نگهداری و تعمیرات

2-1- مقدمه

روش تجزیه و تحلیل خطا و اثرات آن ریسک وقوع خطرات بالقوه در طول مراحل طراحی و تولید برای محصول و همچنین در طی انجام فرآیند تولید برای ماشین­آلات برای جلوگیری از به خطر افتادن ماشین آلات و ایجاد توقف در فرآیند تولید، محاسبه نموده و از آن طریق اقدامات اصلاحی را توصیه می­کند. از آنجاییکه یکی از اهداف FMEA انتخاب اقدامات اصلاحی مناسب برای کاهش ریسک و خرابی­ها می­باشد. لذا گزینه­هایی که ریسک خرابی بالاتری دارند از اهمیت ویژه­ای برخوردار هستند. یعنی دراین روش با بررسی علت­های شکست در ماشین­آلات علت­هایی که عدد ریسک بالاتری دارند به عنوان حالات دارای ریسک بالاتر در اولویت بالاتر قرار می­گیرند و بدین ترتیب بر اساس اولویت­های بدست آمده این حالات و علل وقوع شکست، توسط تیم FMEA -که در ادامه به آن اشاره خواهد شد- بهبود پیدا کرده و بدین­ترتیب میزان خرابی­های برنامه­ریزی نشده (Failure) در ماشین­آلات کاهش پیدا می­کند و بدین ترتیب FMEA و فرآیند بهبود آن کمک شایانی به سیستم نگهداری و تعمیرات در سازمان می­کند. در ادامه ارتباط بین FMEA و مباحث نگهداری و تعمیرات بیشتر تشریح می­گردد.

2-2- تأثير FMEA بر نرخ خرابي محصولات [7]

اجراي SFMEA و DFMEA موجب کاهش نرخ خرابي در دوره عمر مفيد شده و شکست­هاي محتمل در زمان فرسودگي را به تعويق مي‏اندازد و فرايند طراحي را با کاهش ميزان ريسک استحکام مي‏بخشد.

اجراي PFMEA فرايند ساخت و توليد را با کاهش ريسک خرابي استحکام بخشيده و نرخ خرابي محصول را در دوره عمر آغازين محصول کاهش ميدهد. 

 

۳- مرور ادبیات

همانطور که قبل از این هم اشاره کردیم، تحزیه و تحلیل عوامل خرابی و آثار شکست (FMEA) روشی است جهت اولویت بندی و بهبود عوامل شکست و از بین بردن علت­ها و آثار وقوع آن­ها، که همانطور که توضیح داده شد در این راستا اقداماتی صورت می­گیرد مانند تشکیل تیم FMEA، جمع آوری داده و....

در راستای مرور ادبیاتی FMEA مقالات زیادی را مطالعه کردیم که به دلیل ماهیت موضوع بیشتر این مقالات مطالعات موردی­ای بودند که در آنها از FMEA صرفاً به عنوان روشی برای اولویت­بندی حالات شکست استفاده شده بود و لازم به ذکر است که بیشتر این مطالب موردی در چارچوب خارج از درس نگهداری و تعمیرات صورت گرفته است. لذا مطالعه نظام­مند و تشکیل دادن جدولی و یا نموداری جهت بررسی تعداد مقالات چاپ شده در این زمینه در سال­های مختلف کاری عملاً عیر ممکن بود. به همین جهت با مشاوره گرفتن از اساتید مربوطه تصمیم بر این گرفتیم تا همین اندک مقالات به چاپ رسیده در این زمینه را به دقت مورد مطالعه قرار دهیم و با مشخص کردن محدوده مطالعات انجام شده روی موضوع، فعالیت­های آتی روی این حوزه تحقیقاتی را مشخص کنیم. 

برای آشنایی بیشتر با موضوع و همچنن مشخص کردن محدوده و حوزه ادبیاتی موضوع تعداد مقالات زیادی مورد مطالعه قرار گرفت، از بین این مقالات (که همانطور که اشاره شد، تعداد آنها چندان زیاد نبود) که بیشتر آنها مربوط به سال 2000 به بعد است پنج مقاله­ای را که به نظر ارتباط بهتری با موضوع مورد بحث دارند انتخاب کردیم. در اکثر این مقالات از سه پارامتر  S، O، D به عنوان پارامترهای تعیین کننده عدد اولویت ریسک استفاده شده است و بدست آوردن این اولویت­بندی یا به عنوان بخشی از مقاله (مطالعه موردی) و یا به عنوان محوریت موضوع مقاله در نظر گرفته ­شده است.

پنج مقاله­ای را که در بالا به آن اشاره کردیم در ذیل آورده شده است. لازم به ذکر است که از بین این پنج مقاله سه مورد اول مطالعات موردی و دو مورد آخر مقالاتی هستند که محوریت آنها تعیین شیوه اولویت­بندی و استفاده از دو روش مختلف برای اولیت­بندی حالات شکست می­باشد.

در مورد دو مقاله آخر برای آشنایی بیشتر با مطالعات انجام شده روی موضوع در ادامه به تفصیل صحبت خواهد شد.


ردیف

عنوان مقاله یا پایان­نامه

مشخصات(سال و محل انتشار، نویسنده،مقطع و...)

چکیده و پارامترهای بررسی شده

1

ارزیابی قابلیت اطمینان تأمین کننده انرژی الکتریکی برای استفاده در

نسل جدید خودروها (خودروهای الکتریکی)

نویسنده:

Alejandro D. Dominguez-Garcia, John G. Kassakian, Joel E. Schindall

محل انتشار:لابراتوار سیستم­های اکترونیکی و الکترومغناطیسی دانشگاه MIT

تاریخ دریافت مقاله:23 نووامبر سال 2004

تاریخ پذیرش مقاله: 16 مارچ سال 2005

 

در این مقاله متدلوژی­ای برای تحلیل و بررسی قابلیت اطمینان در نسل جدید خودروها (خودروهای الکتریکی) مورد بررسی قرارگرفته است.

با معرفی سیستم­های جدید الکترونیکی در خودروهای نسل جدید، تحلیل قابلیت اطمینان سیستم تأمین کننده انرژی این خودروها برای دستیابی به مکانیزم­های شکست بسیار لازم و ضروری به نظر می­رسد. لذا در این مقاله سعی شده تا با استفاده از سطوح مختلف FMEA انواع خرابی­های و شکست­هایی که سیستم ممکن است با آن روبرو شود، طبقه­بندی و مشخص گردد.

در خودرویی که سیستم ترمز به صورت الکترونیکی طراحی شده است، خرابی تآمین کننده انرژی به منزله از دست دادن کنترل خورو می­باشد.

2

طرح متدولوژی FMEA، اجرا و یکپارچه­سازی آن با

سیستم HACCP در یکی از شرکت­های صنایع غذایی

نویسنده:

Antonio Scipioni, Giovanni Saccarola, Angela Centazzo, Francesca Arena

تاریخ دریافت مقاله: 9 اکتبر 2001

تاریخ پذیرش مقاله: 12 فوریه 2002

در این مقاله متدولوژی FMEA به همراه سیستم HACCP به عنوان ابزاری برای تآمین کیفیت محصولات و وسیله­ای برای بهبود عملکرد خط تولید، مورد تحلیل و بررسی قرارگرفته است.

این کار در یکی از کارخانجات صنایع غذایی ایتالیا، بر روی خط تولید بیسکوییت ویفر انجام شده است.

3

توسعه و اجرای نت پیشگیرانه در صنایع کشور نیجریه

نویسنده:

M.C. ETI, S.O.T. OGAJI and S.D. PROBERT

محل انتشار:دانشکده مهندسی مکانیک دانگاه علم و صنعت ایالت ریورز آمریکا

تاریخ دریافت مقاله: سال 2006

تاریخ پذیرش مقاله: سال 2006

 

این مقاله متدولوژی­ای برای توسعه نت پیشگیرانه با استفاده از رویکردهای نوین FMEAو Analysis Fault Tree ارائه می­کند و با به کارگیری نت پیشگیرانه کاهش هزینه و همچنین کاهش اتلاف انرژی را میسر می­سازد و از آن به عنوان جایگزین نت واکنشی استفاده می­کند.

4

تجزیه و تحلیل شکست و آثار آن با استفاده از روش

فازی و تئوری Grey

نویسنده:

Ching-Liang Chang

Chiu-Chi Wei

Yeong-Hoang Lee

محل انتشار: تایوان

تاریخ دریافت مقاله: دسامبر سال 1998

تاریخ پذیرش مقاله: دسامبر سال 1998

در این مقاله مدل مرسوم FMEA از طریق در نظر گرفتن سه پارامتر شدت خطا، احتمال وقوع خطا و احتمال کشف خطا به صورت فازی اصلاح و مدل­سازی شده و روشی جهت اولویت­بندی خطاها و اثرات آن­ها در محیط فازی ارائه می­شود. و همچنین با به ­کارگیری تئوری گری و نسبت­ دادن ضریت وزنی به هریک از این سه پارامتر ارتباط بین آن­ها را لحاظ می­کند.

 

5

اولویت­بندی مجدد حالات شکست در سیستم FMEA

با استفاده از تئوری تصمیم­گیری

((decision making trial and evaluation laboratory technique

 

نویسنده:

S.M. Seyed-Hosseini, N. Safaei,

M.J. Asgharpour

محل انتشار:دانشکده مهندسی صنایع دانشگاه علم و صنعت ایران

تاریخ دریافت مقاله: 10 ژانویه 2005

تاریخ پذیرش مقاله: 16 آگوست 2005

در این مقاله متدولوژی کارایی با استفاده از تئوری تصمیم­گیری جهت اولویت­بندی حالات شکست در یک سیستم FMEA ارائه شده است. روش DEMATEL که در این مقاله به کاربرده شده، روشی کارا، کاربردی و مطمئن برای اولویت­بندی مجدد حالات شکست می­باشد که ارتباطات مستقیم و غیر مستقیم را با در نظرگرفتن نوع و شدت آن لحاظ می­کند.

 


3-1- توضیح مختصر دو مقاله آخر

-1-1-3 Failure mode and effects analysis using fuzzy method and grey theory

مجموعه­های فازی در واقع مجموعه­های هستند که اعضای آن­ها دقیق و مشخص نمی­باشند، مانند مجموعه افراد بلند قد یا مجموعه اعداد بزرگ. دکتر عسگر زاده برای تجزیه و تحلیل این مجموعه­ها، به هریک از اعضای چنین مجموعه­هایی عددی از از بازه [0.1] به عنوان درجه عضویت در آن نسبت می­دهد.

به عنوان مثال به کلیه افراد بلندتر از 170 سانتیمتر یک مقدار عضویت به مجوعه اعداد بلند قد نسبت می­دهد و یا به افراد بالاتر از 180 سانتیمتر مقدار عضویت بیشتر مانند 0.8 نسبت می­دهد چرا که افراد بالاتر از 180 سانتیمتر تعلق بیشتری به مجموعه افراد بلند قد دارند.

در بیشتر مقالات ارائه شده در زمینه FMEA از سه پارامتر شدت، وقوع، بازیابی به عنوان پارامترهای تعیین کننده عدد اولویت ریسک استفاده شده است. در این مقاله به جای استفاده از روش معمول برای تعیین عدد اولیت ریسک از روش فازی استفاده شده است.

به دلیل اینکه در تعیین پارامترها اساس کار بر فکر و حس انسان است لذا با یک مفهوم مبهم و نادقیق مواجه می­شویم که موجب می­گردد که نتوانیم یک مقدار کمی دقیق برای سه پارامتر قید شده در نظر بگیریم. به عبارت دیگر اختصاص عددی بین 1 تا 10 برای تیم FMEA بسیار مشکل است و غالباً اختلاف نظر محسوسی را در محاسبات موجب می­شود.

با توجه به لزوم تصمیم­گیری نهایی در مورد علل عدم انطباق­ها در نظام­های روش­های تجزیه و تحلیل حالات خطا و آثار آنها و مواجه با پارامترهای نادقیق، به نظر می­رسد نظریه فازی قادر است این مشکل را در تعیین مقدار کمی پارامترها مرتفع کند و با نسبت دادن مقدار کمی به پارامترها، به مسئله صورت­بندی ریاضی بخشد و زمینه را برای اولیت بندی حالات خطا فراهم کند.

لذا در این مقاله ابتدا متغیرهای زبانی معمول مورد استفاده در روش FMEA با استفاده از تئوری فازی و اعداد فازی مثلثی (همانگونه که در شکل نشان داده شده است) به محیط فازی می­رود و در قدم بعدی این متغیرهای فازی با استفاده از روش غیر فازی کننده کلین و چن که در سال 1998 ارائه شد، از محیط فازی به محیط عددی و حقیقی برمی­گردد و آنگاه یک درجه ارتباط نسبی برای هر علت نسبت به هریک از سه پارامتر محاسبه می­شود. که این درجه ارتباط نسبی به همراه عدد اولویت ریسک تعیین کننده اولویت علل وقوع خطا می­باشند.

-2-1-3Reprioritization of failures in a system failure mode and effects analysis by decision making trial and evaluation laboratory technique

در این مقاله که توسط دکتر سید حسینی و دکتر محمدجواد اصغرپور به نگارش درآمده است متدولوژی کارایی با استفاده از تئوری تصمیم­گیری جهت اولویت­بندی حالات شکست در یک سیستم FMEA ارائه شده است. روش ابداعی با نام DEMATEL که در این مقاله به کاربرده شده، روشی کارا، کاربردی و مطمئن برای اولویت­بندی مجدد حالات شکست می­باشد که ارتباطات مستقیم و غیر مستقیم را با در نظرگرفتن نوع و شدت آن لحاظ می­کند.

در روش سنتی FMEA همانطور که قبل از این هم به آن اشاره کردیم از عدد اولیت ریسک که از حاصلضرب سه پارامتر S,O,D حاصل می­گردد استفاده می­شد. این روش دارای اشکالاتی است که در ذیل به تعدادی از آنها اشاره می­گردد:

·        در روش سنتی با ضرب کردن این سه پارامتر اثر هریک از آنها یکسان در نظر گرفته می­شد و همین امر باعث می­شد تا درمورد دو علت شکست که شدت، وقوع و بازیابی در یکی از آنها به ترتیب اعداد 9،5،4 است با علت دیگری که در آن پارامترهای به ترتیب 5،9،4 است عدد اولویت ریسک یکسان در نظر گرفته شود که این امر موجب تلقی اشتباه از حالات خرابی خواهد شد.

·        به دلیل ماهیت غیرآماری عدد اولیت ریسک تلقی­های اشتباهی از این واقعیت که RPN از 1 شروع و به 1000 ختم می­شود شکل می­گیرد. به عنوان مثال ممکن است اینگونه تلقی شود که میانه حالات شکست عدد 500 است یعنی نیمی از حالات شکست عدد اولویت شکست بیشتر از 500 و نیمی عدد اولیت شکست کمتر از 500 را دارا هستند که این امرکاملاً اشتباه است، چرا که ممکن است یک RPN چند بار تکرار شود.

برای از بین بردن این مشکلات دکتر سیدحسینی و دکتر اصغرپور در این مقاله روشی جدید برای اولیت بندی حالات شکست با عنوان روش DEMATEL ارائه کرده­اند.

در این روش که با مراجعه به مقاله به راحتی می­توان به ماهیت آن پی برد بر اساس نظر خبرگان ماتریس تصمیم برای علل وقوع خطا با عنوان ماتریس M تشکیل می­گردد و با استفاده از روش نرمال سازی که در مقاله به آن اشاره شده است، این ماتریس نرمالیزه شده و ماتریس M' حاصل می­گردد، با استفاده از فرمولی که در صفحه 4 از مقاله آمده است و برای لحاظ کردن ارتباط بین پارامترها ماتریس M" بدست می­آید.

مجموع عناصر هریک از سطرها را در ماتریس M"، R و مجموع عناصر هریک از ستون­ها را C می­نامیم و بدین ترتیب از دو معیار R+C  و R-C  برای اولیت­بندی استفاده می­کنیم.

این­گونه در مقاله ذکرشده است که معیار R+C درجه ارتباط بین گزینه­ها را نشان می­دهد و معیار R-C شدت اثر هریک از گزینه­ها را بیان می­دارد. بدین معنی که گزینه­های که R-C پایین تری دارند از بقیه گزینه­ها تأثیر می­پذیرند و اثر چندانی روی سایر گزینه­ها ندارند. معیار دوم یعنی R-C به صورت تجربی ثابت شده است که اثر بخش­تر از معیار اول است.

 

4- جمع­بندی و نتیجه­گیری

همانگونه که در بالا توضیح دادیم و در رابطه با دو مقاله به طور کامل موضوع را تشریح کردیم، می­توان اینگونه نتیجه­گیری کرد که مطالعات انجام شده در حوزه تجزیه و تحلیل عوامل شکست و آثار آن یا به صورت مطالعات موردی است که در اینجا چندان کمکی برای مشخص کردن ایده­های جدید و ارائه چارچوب مطالعاتی به ما نمی­کند، و یا اینکه بیشتر بر روی شیوه اولویت بندی و ارائه راهکارهای جدید همانند آنچه که در دو مقاله تشریح شده دیدیم، تمرکز دارد.

قسمت دوم به دلیل مطالعات کمی که صورت گرفته است و مقالات کمی که در این زمینه منتشر شده ما را بر آن داشت تا با تمرکز بیشر برروی این قسمت ایده ارائه مقاله را بدست آوریم. با کمک گرفتن از استاد این درس جناب آقای دکتر شهانقی و همچنین کمک­های آقای جعفریان به نتایج خوبی رسیدیم.

 

5- ایده

در بیشتر این مطالعات صرفاً از سه پارامتر معمول استفاده شده است. اولین ایده­ای که به ذهنمان خطور کرد استفاده از پارامترهای بیشتر برای افزایش دقت مطالعات بود، لذا می­توان با در نظرگرفت 10 پارامتر جدید و طراحی فرم­های مناسب از نظرهای خبرگان در مورد هریک از این پارامترها استفاده کرد و با به کارگیری روشی مانند روش BORDA بهترین پارامتر برای اضافه­کردن به مدل را بدست آورد. که البته نیاز به راهنمایی و جهت دهی اساتید مربوطه دارد.

دومین ایده­ای که برای توسعه این حوزه به ذهنمان رسید استفاده از روش­های نوین در زمینه آنالیز تصمیم­گیری است. روش­هایی همچون روش هیوریستیک و متا هیوریستیک که به دلیل آنکه بیشتر بر روی نظر افراد تکیه دارند می­توانند به عنوان روش­های مناسبی جهت تصمیم­گیری در مورد علت­های شکست در نظر گرفته شوند. مضاف بر این در این مورد هم می­توان از نظر خبرگان در مورد انتخاب روش مناسب برای تصمیم­گیری استفاده نمود.

با راهنمایی­های اساتید مربوطه و کمک­های خبرگان به نظر می­رسد ارائه مقاله و تحقیقات جدید در زمینه­های که قید شد، چندان دور از دسترس نباشد.


منابع و مآخذ

[1]         Paul Palady, Failiure Modes & Effect Analysis, 1995 by PT Publications.

[2]         D.H.Stamatis, Failiure modes and Effect Analysis, FMEA from Theory to Execution, 1995 by ASQ Quality press

[3]         S.M. Seyed-Hosseini, M.J. Asgharpour, Reprioritization of failures in a system failure mode and effects analysis by decision making trial and evaluation laboratory technique

[4]         رابین ای مک درموت، ریموند جی میکولاک، مایکل آر. بیورگارد روشهای تجزیه و تحلیل عوامل شکست و آثار آن

[5]         S.D. Probert, M.C. Eti, Development and implementation of preventive-maintenance practices in Nigerian industries

[6]         Ching-Liang Chang, Chiu-Chi Wei, Yeong-Hoang Lee, Failure mode and effectsanalysis using fuzzy method and grey theory

[7]          FMEA  تجزیه و تحلیل شکست و آثار آن . نویسندگان : کامران رضایی ، مجید سیدی ، بهروز نوری ( شرکت RWTUW ایران )