Phân tích dạng và các tác động hư hỏngNgày: 19/09/2011 Mục: Quản lý Bảo trì 5 phản hồi

1. Lịch sử FMEA

Ý tưởng về FMEA (Failure Modes and Effects Analysis – Phân tích các dạng và tác động hư hỏng) đã xuất hiện hàng trăm năm trước và được chính thức hóa lần đầu tiên trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ qua chương trình Apollo vào năm 1960.

Được áp dụng lần đầu tiên trong ngành ô tô vào năm 1970. Được đưa vào bộ tiêu chuẩn quản lý chất lượng QS-9000 vào năm 1994. Hiện nay FMEA được áp dụng và công nhận ở nhiều ngành công nghiệp khác.

2. FMEA là gì?

FMEA là một kỹ thuật “Độ tin cậy” :

Giúp định nghĩa, xác định, dành ưu tiên, và loại bỏ những hư hỏng tiềm năng của hệ thống, thiết kế, hoặc lập qui trình sản xuất trước khi đến tay khách hàng. Mục tiêu là loại bỏ các dạng hư hỏng và giảm thiểu những rủi ro.

Đưa ra cấu trúc cho một tiêu chuẩn chức năng chéo của một thiết kế hoặc một qui trình.

Giúp cho việc đối thoại, giao dịch giữa các phòng ban được dễ dàng. Là một phương pháp kỹ thuật dùng để đánh giá, kiểm tra sản phẩm hoặc qui trình.

Là một công cụ giúp ngăn ngừa một cách cơ bản và phòng tránh tác động của hư hỏng.

3. Các thuật ngữ về FMEA

1. Các dạng hư hỏng (Failure Mode): (cụ thể là sự thất bại của một chức năng) là một đoạn mô tả ngắn tình trạng của một bộ phận, hệ thống hoặc qui trình sản xuất có thể hư hỏng để thực hiện những chức năng của nó.

2. Các dạng hư hỏng“Tác động” (Efective): Sự mô tả tầm quan trọng hoặc của một hệ thống hoặc bộ phận hư hỏng. Một dạng hư hỏng điển hình có thể do nhiều “tác động”.

3. Mức độ tác động (Severity-S): (Tính nghiêm trọng của tác động) Tác động là mức độ tác động bằng số vào đối tượng khách hàng.

- Khi nhiều tác động cùng tồn tại trong một dạng hư hỏng, bắt đầu với những tác động xấu nhất trên bảng công việc để tính toán rủi ro.

4. Các dạng hư hỏng“Nguyên nhân” (Cause): Mô tả sự thiếu sót của việc thiết kế hoặc qui trình (nguyên nhân toàn cục hoặc nguyên nhân gốc rễ) dẫn đến các dạng hư hỏng. Phải xem xét những nguyên nhân tiềm ẩn gây nên hư hỏng. Hầu hết các dạng hư hỏng đều có nhiều hơn một “nguyên nhân”.

5. Tần suất xảy ra sự cố (Occurrence rate-O): là một con số ước lượng về tần số hoặc số hư hỏng tích lũy (dựa trên kinh nghiệm) sẽ xảy ra (trong ý tưởng thiết kế) cho một nguyên nhân được đưa ra liên quan đến “vòng đời thiết kế”.

6. Dạng hư hỏng“Kiểm soát”: Máy móc, phương pháp, kiểm tra, qui trình, hoặc điều khiển giúp ngăn chặn các nguyên nhân gây ra các dạng hư hỏng hoặc phát hiện ra dạng hư hỏng hoặc nguyên nhân xảy ra. Kiểm soát trong khâu thiết kế sẽ ngăn chặn hoặc phát hiện dạng hư hỏng  kỹ thuật có khả năng xảy ra.

7. Mức độ phát hiện (Detection-D): là xác suất phát hiện ra một nguyên nhân cụ thể của dạng hư hỏng để ngăn chặn các máy móc, bộ phận có chất lượng xấu rời khỏi nhà máy hoặc đến tay khách hàng cuối. Giả sử rằng nguyên nhân hư hỏng đã xảy ra, đánh giá khả năng việc kiểm soát để tìm ra chỗ hỏng trong thiết kế.

8. Hệ số rủi ro ưu tiên (RPN-Risk Priority Numbers): là tích của mức độ tác động, tần suất xảy ra, và mức độ phát hiện. Rủi ro = RPN = S x O x D.  Thông thường RPN được phân loại từ cao đến thấp để xem xét các bước trong kế hoạch hành động (Lưu ý, RPN có thể gây hiểu lầm nên phải tìm lại mô hình)

9. Kế hoạch hành động: Suy nghĩ một cách thấu đáo và phát triển tốt FMEA với mô hình rủi ro cao thì không được phép kèm theo những hành động có ít hoặc không có giá trị.

- Kế hoạch hành động phải được thực hiện một cách nghiêm túc.

-  Nếu lờ đi, có thể lãng phí nhiều thời gian quí giá của bạn.

-  Dựa vào phân tích FMEA, các chiến lược nhằm giảm những rủi ro đuợc tập trung vào:

                     +  Giảm mức độ tác động.

                     + Giảm tần suất xảy ra.                     + Giảm tần suất phát hiện.

4. Một số tiêu chuẩn FMEA

Quân đội: MIL-HDBK-338 và MIL-HDBK-338B. Nhà SX ô tô: có thể sử dụng SAE J1739 FMEAs, hoặc sử dụng tiêu chuẩn của

Nhóm hành động ngành công nghiệp ô tô (AIAG FMEA), Daimler Chrysler, Ford, hoặc phương pháp luận của GM FMEA.

Các ngành công nghiệp khác: thường sử dụng một trong những tiêu chuẩn của FMEA hoặc các tiêu chuẩn khác như: IEC 60812 hoặc BS 5760, đôi khi có biến đổi để đáp ứng yêu cầu riêng cho từng ngành.

5. FMEA có thể làm gì?

Nhận ra những thiết kế và qui trình liên quan đến các dạng hư hỏng trước khi chúng xảy ra.

Xác định ảnh hưởng/ tác động của dạng hư hỏng. Đưa ra những nguyên nhân và xác xuất xảy ra của dạng hư hỏng. Xác định biện pháp để hạn chế tác động của nó. Xác định số lượng và ưu tiên phòng tránh những rủi ro liên quan đến các dạng hư

hỏng. Triển khai và lập tài liệu kế hoạch hành động để phòng ngừa và giảm thiểu rủi ro.

6. Khi nào thì thực hiện FMEA?

Khi triển khai thực hiện một qui trình hoặc dịch vụ mới. Khi xem xét lại một qui trình. Khi đề xuất các ý kiến xem xét lại một qui trình đã có dựa vào những báo cáo về

những việc xảy ra bất ngờ trong qui trình này.

7. Các loại FMEA?

Có nhiều loại FMEA, một số được sử dụng nhiều hơn các loại khác. FMEA nên được thực hiện bất cứ khi nào hư hỏng gây thiệt hại hoặc tổn thương đến người sử dụng. Các loại FMEA bao gồm:

Hệ thống – tập trung vào toàn bộ những chức năng hệ thống. Thiết kế – tập trung vào công việc thiết kế. Qui trình – tập trung vào qui trình chế tạo và lắp ráp. Dịch vụ – tập trung vào chức năng dịch vụ. Phần mềm – tập trung vào chức năng phần mềm.

8. Các bước thực hiện FMEA

1. Chọn một qui trình hoặc dịch vụ.2. Định nghĩa qui trình và phạm vi áp dụng FMEA.

3. Đưa ra sơ đồ qui trình (sơ đồ khối) và các thủ tục tương ứng.4. Viết ra một số thủ tục để mô tả qui trình.5. Thành lập nhóm FMEA.6. Xác định “chuyên gia qui trình”:– Người được đào tạo về FMEA.– Người quản lý công việc và biết rõ về qui trình.– Người sở hữu qui trình.– Người có kiến thức về:

Nhu cầu khách hàng. Yêu cầu chất lượng. Kiến thức khác có liên quan trong qui trình.

7. Lập kế hoạch thực hiện FMEA– Tổng thời gian cần thiết phụ thuộc vào độ phức tạp của qui trình.8. Gởi các tài liệu (sơ đồ khối, quy trình, …) đến những thành viên của nhóm.9. Thực hiện FMEA– Huấn luyện, đào tạo nhóm FMEA.– Thực hiện.

9. Vai trò của nhóm FMEA

Bảng công việc FMEA

10. Cho điểm FMEA

Hệ số rủi ro ưu tiên (RPN-Risk Priority Numbers): là tích của mức độ tác động, tần suất xảy ra, và mức độ phát hiện. Rủi ro = RPN = S x O x D. Trong đó:

Mức độ nghiêm trọng (S) cho điểm như bảng dưới:

Tần suất xảy ra (O)

Khả năng phát hiện hư hỏng (D)

Vệc tính RPN giúp đánh giá rủi ro đối với những hư hỏng tiềm năng, đơn yếu tố.Biết được những điều này sẽ giúp:- Tối ưu hóa độ tin cậy, đảm bảo hiệu quả công tác bảo trì.- Chỉ dẫn đánh giá và cải tiến thiết kế.- Chỉ dẫn thiết kế hệ thống không hoặc ít bị hư hỏng.- Chỉ dẫn thiết kế hệ thống để vận hành đạt yêu cầu.- Chỉ dẫn những nhà cung cấp thiết bị, phụ tùng.

11. Lợi ích của FMEA

Các mối nguy hại gây ra bởi những hư hỏng được xác dịnh bằng FMEA, từ đó có những biện pháp khắc phục phù hợp.

FMEA bổ sung cho phân tích cây hư hỏng và các phương pháp chẩn đoán khác.

12. Các tài liệu về FMEA

Tài liệu tiếng việt: tải tại đây:   PHÂN TÍCH TÁC ĐỘNG VÀ HÌNH THỨC SAI LỖI (FAILURE MODES AND EFFECTS

ANALYSIS – FMEA)(pdf)

FMEA,   Phân Tích Cách Thức Sinh Ra Sai Sót, Hậu Quả và Độ Nguy Kịch (.htm)

Form mẫu và các ví dụ tại http://fmeainfocentre.com

PosiInjFMEA.xls   InjSysFMEA.xls  PolElectInjFMEA.xlsElaborated examples of Electric Circuit FMEA, complete with RPN, ranking tables and many more.

36VbatFMEA.pdfFord FMEA example pf a connector system

failuremode.pdfLarge Medical FMEA example

FMEA_forms.pdfPsychiatric FMEA blanc example sheets

chryslerexample.pdfChrysler Motors Corporation Component FMEA Example

Design FMEA English ExampleExcell file PCB Assembly example

eng008.pdfVacuum Vessel & Support Structures

example ACD-RPT-000042.pdfFailure Mode Effect Analysis (FMEA) & Critical Items List (CIL) GLAST LAT Anti-Coincidence Detector (ACD) Report

Example Rektron FM010002.pdfCar industry Application of Wax on a Car Body

examplehifi.pdfThe Focal Plane Unit (FPU) contains the mixers and the optics that couple the telescope beam and the Local-Oscillator beams to the mixers. The FPU resides in the FIRST cryostat, in the spacecraft Payload Module.

examplePFMEA.pdfPOTENTIAL FAILURE MODE AND EFFECTS ANALYSIS IN MANUFACTURING AND ASSEMBLY PROCESSES (PROCESS FMEA)

examplesprecipitationprotector.pdfPrecipitation Protector

f0503_chowdary2.pdfFMEA applied to a consultancy business: FMEA Saves Business From Shutdown A Case Study

FMEA Electric circuit.jpgElectric Circuit (jpeg picture poor quality, but readable)

FMEA-anticoag-worksheet-empty scoring.pdfMedical example: Anticoagulation Failure Mode and Effects Analysis : Adverse Drug Effects User Group–Grid for individual organization analysis

fmeadev.pdfHow to develop an FMEA, kind of introduction

FMEAworksheet.pdfMining FMEA example

enviromine Issues cls_FMEA.pdfEnvironmental FMEA

iptincfmea.xlsMaterial inspection FMEA example

maritimitfmea.pdfMiTS  Maritime Standard Failure Mode, Effect and Criticality Analysis

milonboardairsystem.pdfFMEA of on board compressed air system part 1

milonboardairsystem1.pdfFMEA of on board compressed air system part 2

milonboardairsystem2.pdfFMEA of on board compressed air system part 3

milonboardairsystem3.pdfFMEA of on board compressed air system part 4

milonboardairsystem4.pdfFMEA of on board compressed air system part 5

milonboardairsystem5.pdfFMEA of on board compressed air system part 6

processfmeasheet.pdfEmpty Process FMEA sheet

risa.pdfFMEA of CO2 Air Conditioning Systems

shortintroexample.pdfEquipment FMEA Example

volvo1pfmea.pdfVolvo Process FMEA Sheet

volvofmeamall.pdfVolvo FMEA Sheets (empty set)

volvofmeasim.pdfVolvo Simplified FMEA Sheet

FunctionsWeb design FMEA example analysis

xfmea_dfmea.pdfDesign FMEA example

Tài liệu, quy trình tham khảo tại http://fmeainfocentre.com

A Description and Analysis of the FAA Onboard Oxygen Analysis System.pdf

A New Approach for Prioritization of Failure Modes in Design FMEA using ANOVA.pdf

Adapting Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) to Outcomes Assessment presentation.pdf

Brief intro Failure Modes Effects Analysis.pdf

DYNAMIC FAILURE OF CLAMPED CIRCULAR PLATES SUBJECTED TO AN UNDERWATER SHOCK.pdf

FAILURE ANALYSIS OF PLASTIC PRODUCTS.pdf

Failure Analysis White Paper.pdf

Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) presentation.PDF

FAILURE MODES AND EFFECTS ANALYSIS (FMEA)   intro.PDF

Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) and Systematic Design.pdf

Failure Modes and Effects Analysis For Hydrogen Fueling Options.PDF

Failure modes and their impact on DFC90.pdf

Failure Modes Effects Analysis – Confidence by Design.pdf

Failure-Modes-And-Failure-Mechanisms-Of-Fiber-Reinforced-Polymer-Composite-Bridge-Decks.pdf

FMEA Electronic Switch.pdf

FMEA Enhanced Jupiter Magnetostrictive Level Transmitter.pdf

FMEA In Fashion Project Evaluation.pdf

FMEA of a Guided Wave Radar Level Transmitter.pdf

FMEA of a temperature transmitter.pdf

FMEA of Loop Powered Isolating Repeater.pdf

FMEA primer excellent summary.pdf

Introduction to Fault Tree Analysis in Risk Assessment.pdf

Mechanical seal failure modes.pdf

MILITARY STANDARD PROCEDURES FOR PERFORMING A FAILURE MODE EFFECTS AND CRITICALLITY ANALYSIS.pdf

NXP Semiconductor FMEA example.pdf

Patient Safety and Medication FMEA presentation.pdf

Process Failure Modes and Effects Analysis PFMEA for Suppliers presentation.pdf

Project Risk Management Using the Project Risk FMEA.pdf

dfmea_common_mistakesDFMEA Common Mistakes (Plantech, 1 page)

fmea_10_ways10 Ways to Get More Value From Your FMEA (Plantech, 1 page)

FMEA_Nasa_spacecraftTypical ground rules for an FMEA are given along with an overview of the technique, principal, step-by-step instructions, sample work sheets, and work sheet data entries. Specific projects must, of course, add to, delete and otherwise tailor the procedures to conform with their needs, objectives, and contractual requirements. That is particularly true of safety issues or workaround operational methods. Although software analysis is outside the scope of an FMEA, the effects of failure modes at both software and hardware-software interfaces are included. (12 pages)

FMEA_moduleThis packet is intended for use in the fourth year mechanical engineering design sequence. The material in this packet should help design teams perform a Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) or a Failure Mode, Effect, and Criticality Analysis (FMECA) on their design projects. This experience should increase the students’ awareness of safety and reliability issues. The FMEA or FMECA should also help the design teams to improve the safety and reliability of their products while at the same time reducing design time and expenses. An example FMECA is included in the lecture. A homework assignment is included which involves completing an FMECA. (44 pages)

fmeamanualSverdrup FMEA Manual.Topics covered: Background, Definitions, Uses & Practical Applications, Procedure – Process, System Breakdown Concept, Don’t Forget These & Items Typically Ignored, FMEA Worksheets, Pressure Cooker Problem & Example, Coyote Hoist Problem & Example, SPF Countermeasures, When is an FMEA performed?, Benefits of FMEA, Limitations & Abuses of FMEA, Further Reading (38 pages)

FMEA-NCayman Business System Potential Failure Mode and Effects Analysis (113 sheets)