تحلیل حالات و اثرات شکست (FMEA) یکی از نخستین تکنیک‌های سیستماتیک تحلیل شکست است که ابتدا در اواخر دهه 1940 ابداع شد تا مسائلی که ممکن است در اثر علکرد اشتباه سیستم‌های نظامی ایجاد شوند را مطالعه نماید. این تکنیک معمولاً نخستین مرحله در یک مطالعه سیستمیک پایایی است و در واقع در ابتدا نیز توسط مهدسان پایایی ابداع شد. تکنیک FMEA شامل بررسی تمامی اجزاء، ساختارها و زیرسیستم‌ها برای شناسایی حالات شکست و اثرات علت معلولی آنها است. FMEA اساساً یک تحلیل کیفی است و اغلب به یکی از سه حالت زیر اجرا می شود:

• عملکردی
• طراحی
• فرایندی

اگر در این تکنیک از تحلیل بحران نیز استفاده شود در اینصورت FMECA نامیده می شود. تکنیک FMEA بخشی اساسی در مهندسی پایایی، مهندسی ایمنی و مهندسی کیفیت است. مهندسی کیفیت اختصاصاً با FMEA فرایندی همراه است. یک FMEA موفقیت آمیز به مدیران پروژه کمک می‌کند تا شکست‌های بالقوه را بر اساس تجربه حاصل از محصولات و فرایندهای مشابه و یا بر اساس قواعد مرسوم فیزیکی یا منطق شکست، شناسایی نمایند. تکنیک FMEA به شکل گسترده‌ای در صنایع تولیدی و توسعه‌ای و در مراحل مختلف سیکل زندگی محصولات مورد استفاده قرار می‌گیرد. تحلیل اثرات به معنی مطالعه پیامدهای شکست در سطوح مختلف سیستم است.

تحلیل‌های عملکردی بعنوان یک ورودی برای تعیین حالات صحیح شکست و در تمامی سطوح سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرند. FMEA برای کاهش تولید ریسک ( از طریق کاهش شدت اثرات شکست) یا برای کاهش احتمال شکست و یا برای هر دو منظور مورد استفاده قرار می‌گیرد. تکنیک FMEA اصولاً نوعی تحلیل استقرایی است؛ با اینحال احتمال شکست را تنها می توان از طریق درک مکانیسم وقوع شکست تعیین نمود یا کاهش داد. حالت ایده‌آل این است که با حذف عوامل (ریشه‌های) شکست بتوان احتمال وقوع شکست را آنقدر کاهش داد که به حد "غیر ممکن" برسد. لذا لازم است که در FMEA ، اطلاعات زیادی راجع به دلایل شکست (تحلیل قیاسی) تهیه شود.

قوانین زمینه‌ای (پیش نیازها) FMEA

قوانین زمینه‌ای (پیش نیازها) FMEA عبارتند از مجموعه‌ای از فرایندهای انتخابی پروژه، فرضیاتی که تحلیل بر مبنای آنها انجام می‌شوند، سخت افزاری که در تحلیل مورد استفاده قرار گرفته یا از تحلیل کنار گذاشته می شود، و منطق کنار گذاشتن سخت افزارها. همچنین همین قوانین زمینه‌ای هستند که سطح تحلیل، وضعیت پایه سخت افزارها و معیارهای موفقیت سیستم را تعیین می‌کنند. پیش از شروع FMEA هر کاری باید انجام شود تا قواعد زمینه‌ای تعریف شوند. یک مجموعه تیپیک از قواعد زمینه‌ای (فرضیات) عبارتند از:

1- در هر زمان، تنها یک حالت شکست وجود دارد.

2- تمامی ورودی‌ها (اعم از دستورالعمل‌های نرم افزاری) به شکل عددی وجود دارند.

3- تمامی مواد مصرفی به مقدار کافی وجود دارند.

4- قدرت عددی وجود دارد.

 

مزایای FMEA

با بکار بردن درست FMEA مزایای زیادی حاصل می‌شود که تعدادی از مهم‌ترین آنها عبارتند از:

1- با استفاده از این روش نوعی طراحی انتخاب می شود که در آن، احتمال موفقیت عملیات و حصول ایمنی بسیار بالا است.

2- FMEA یک روش یکنواخت متشکل از ارزیابی مکانیسم‌های بالقوه شکست، حالات شکست و تاثیر آن بر عملیات سیستم است که به وسیله آن، فهرستی از حالات شکست بدست می ‌اید که در آن، حالات مختلف شکست بر اساس احتمال وقوع و شدت تاثیر آن بر سیستم، رتبه بندی شده اند.

3- معیارهایی برای برنامه‌ریزی اولیه آزمایش‌ها فراهم می شود.

4- مبنایی برای فرایندهای رفع اشکال و تعیین محل‌های نظارت و وسایل تشخیص دهنده خطا ایجاد می نماید.

کاربردهای تکنیک FMEA

تکنیک FMEA به صورت مشخص در ارزیابی ریسک کاربرد زیاد دارد بنابراین در دو حوزه مطالعاتی زر از این تکنیک زیاد استفاده شده است:

ارزیابی ریسک توسعه محصول جدید

ارزیابی ریسک زیست محیطی در زمینه HSE

روش محاسبه FMEA

اساس تحلیل در تکنیک FMEA محاسبه «عدد اولویت ریسک» یا RPN است. برای تعیین وزن ریسک‌های مدنظر با رویکرد FMEA به ارزیابی اثر شدت (S)، نرخ وقوع (O) و قابلیت کشف خطا (D) پرداخته شده است. در پرسشنامه مذکور از خبرگان خواسته شده است که برای هریک از ریسک‌های زیست‌محیطی، شدت اثر، نرخ وقوع و درجه تشخیص مقداری از خیلی کم تا زیاد را با یک طیف 4 درجه تخصیص دهند. محاسبه مقدار «عدد اولویت ریسک» یا RPN برای هر شاخص با رابطه 1 محاسبه می‌شود:

RPN = S×O×D

پرواضح است عدد حاصل برای هر ریسک در بدترین حال 64 خواهد بود. معمولاً اگر RPN یک ریسک کمتر از 32 باشد یک ریسک ضعیف در نظر گرفته می‌شود. همچنین بین دو بازه 32 تا 48 نیز یک مقدار متوسط است و اگر بزرگتر از 48 باشد آن ریسک بشدت باید مدیریت شود.

 

فهرست مطالب:

تعريف FMEA

فلسفه و مباني كار

قاعده ده دهي

هدف FMEA

پيشينه FMEA

انواع FMEA و مزاياي آن

SFMEA

DFMEA

PFMEA

كاربرد FMEA

ضرورت و مزاياي FMEA

فوايد FMEA

مرحله تدوين FMEA

موارد كاربرد FMEA

تحليل خطا

تعريف مشتري

تعريف سيستم

مزاياي FMEA سيستم

تيم FMEA سيستم

تعريف حالات بالقوه خرابي

اثر بالقوه خرابي

علل بالقوه خرابي

کنترلهای جاری

تشخیص

طراحی FMEA

كاربرد طراحي FMEA

تیم طراحی

محصول و عملكرد قطعات

منابع تعيين حالت بالقوه خرابي

شدت اثر

احتمال وقوع

فرآیند FMEA

مزایا

کاربردها

تیم فرآیند

کاربرگ FMEA

نقش كار گروهي

استانداردهاي FMEA

آثار بالقوه خطا

شناسايي آثار بالقوه

اهمیت

کلاس بندی

علل بالقوه خطا

قابليت تشخيص

اولویت ریسک

و...