SERIÁL O KVALITE

Kvalita, to je aspekt, ktorý sa skloňuje v každodennom živote. Od nej totiž závisí aj náš úspech. Ing. Václav Kortán, špecialista systému riadenia kvality, pripravil sériu článkov na túto tému.

Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) je analytická metóda, ktorá bola vyvinutá v šesťdesiatych rokoch Národnou spoločnosťou pre vesmír a kozmonautiku NASA, v rámci príprav projektu APOLLO. V USA pôvodne slúžila na analýzy spoľahlivosti zložitých systémov a konštrukčných návrhov v oblasti kozmického výskumu a jadrovej energetiky. Veľmi skoro sa však ujala aj v iných priemyselných oblastiach, a to najmä v automobilovom priemysle. V Európe začala, v roku 1977, ako prvá používať metódu FMEA firma FORD. Koncern Volkswagen ju používa od roku 1984. V systémoch manažérstva kvality sa FMEA etablovala najmä v automobilovom priemysle a jej aplikácia sa stala jedným zo základných nástrojom manažérstva kvality. V tejto oblasti je FMEA možné využiť na zlepšovanie, na vyhľadávanie a identifikáciu možných chýb a ich dôsledkov, a to najmä v týchto troch oblastiach:
● preverovanie výrobného procesu s cieľom - identifikovať potenciálne chyby, ktoré by mohli ovplyvniť proces a hotový výrobok, a takto predchádzať vzniku vlastného nepodarku,
● identifikácia možných príčin v procese výroby a identifikácia premenných procesu, na ktoré je potrebné zamerať riadenie procesu pre obmedzenie, resp. zamedzenie podmienok vzniku chýb a následne predchádzať vytvoreniu podmienok vedúcich k vzniku nepodarkov,
● na oceňovanie a hodnotenie pôsobenia vplyvu chyby výrobku na zákazníka a následné určovanie možných škôd respektíve posúdenia potenciálu vzniku reklamácií.
Metóda FMEA sa hovorovo označuje aj ako analýza príčin a dôsledkov porúch. Pre účely popisu tejto metódy sú preto zadefinované dva pojmy:

1. Porucha (Failure), koniec schopnosti objektu vykonávať požadovanú funkciu (po poruche má objekt chybu, ktorá môže byť čiastková alebo celková). Porucha je udalosť, chyba, stav.
2. Chyba (Fault), stav objektu charakterizovaný jeho neschopnosťou vykonávať požadovanú funkciu, okrem neschopnosti z dôvodov preventívnej údržby alebo iných plánovaných činností, alebo z dôvodu chýbajúcich vonkajších zdrojov. Z hľadiska kvality výrobku – chyba je stav, kedy produkt alebo služba nespĺňa požiadavky zákazníka

Aplikácia metódy FMEA je subjektívna a najmä na prvýkrát časovo náročná, a vyžaduje si zostavenie interdisciplinárneho tímu. Samotná metóda je definovaná ako súbor odporúčaných postupov pre identifikáciu potenciálnych problémov a výskytu chýb v procesoch, čím predstavuje určitý „chorobopis“ posudzovaného procesu, a svojou jednoduchosťou prináša neodškriepiteľný efekt pri riešení problémov.
Ako sa historicky menili hodnotové rebríčky, najmä z hľadiska posudzovania - čo spoločnosť, resp. zákazník, očakáva od výroby, produktu, prostredia - v ktorom sa nachádza, menili sa aj variácie tejto metódy a vnikala tzv. FMECA (Failure Mode and Effect Critical Analysis). Systémová FMEA využíva tzv. systémový prístup, teda chápe výrobok alebo proces zo systémového hľadiska. Predmetom systémovej FMEA je analýza možných chýb/porúch a ich dôsledkov, a jej hlavným cieľom je navrhnúť opatrenia, eliminujúce existujúce alebo možné (budúce) chyby. Môže byť aplikovaná pri vývoji a plánovaní nového výrobku, ako aj na prebiehajúce procesy a ich spätné preverovanie.
Podľa predmetu, na ktorý je aplikovaná, sa delí na: konštrukčnú, výrobkovú a procesnú.
Konštrukčná FMEA skúma všetky potenciálne chyby procesu výroby a montáže, a ich príčiny.
Výrobková FMEA skúma všetky možné chyby výrobku, analyzuje ich a zlepšuje.
Procesná FMEA skúma všetky chyby procesu výroby a montáže, a ich príčiny.
Pri rozhodovaní o rozsahu a spôsobe aplikácie FMEA v konkrétnom systéme a na konkrétnom prvku je nutné uvažovať, pre ktoré špecifické účely sa metóda má použiť a v ktorej časovej fáze vzhľadom k celkovej životnosti systému, ako aj ostatným činnostiam. Je potrebné zvážiť aj požadovaný stupeň poznania nežiaducich javov, porúch a ich dôsledkov. Na základe týchto úvah je možné rozhodnúť o hĺbke analýzy na konkrétnej úrovni systému (systém, podsystém, diel, prvok).
Cieľom FMEA je analyzovať potenciálne chyby/poruchy v konkrétnom systéme vo zvolenom časovom úseku životnosti systému tak, aby bolo možné prijať nápravné opatrenia na zníženie rizika, ktoré so sebou vznik chýb prináša.
Prostriedky na dosiahnutie podnikových cieľov sú:
● zvyšovanie bezpečnosti funkcií a spoľahlivosti výrobkov (odhalenie kritických miest),
● znižovanie záručných a servisných nákladov,
● skrátenie procesu vývoja,
● nábehy sérií s menšími chybami,
● lepšie dodržanie plánovaných termínov,
● hospodárna výroba,
● kvalitnejšie služby,
● lepšia vnútropodniková komunikácia.
Pri kvantifikácii rizika FMEA sa používa ukazovateľ, ktorý dáva do vzájomnej väzby závažnosť chyby/poruchy, pravdepodobnosť jej výskytu a pravdepodobnosť jej odhalenia. Umožňuje tak porovnanie jednotlivých chýb/porúch a následne sa sústrediť na najdôležitejšie príčiny, ktoré spôsobujú ich vznik. Nemecká norma automobilového priemyslu VDA 4.2. označuje tento ukazovateľ ako MR/P (miera rizika/priorita). V niektorej literatúre sa môžeme stretnúť s označením tohto ukazovateľa ako rizikové prioritné číslo (RPČ). V akciovej spoločnosti Železiarne Podbrezová sa problematikou FMEA zaoberá S-489 - Procesná FMEA, analýza možných chýb a ich dôsledkov v procese výroby, ktorá stanovuje používané označenie Risk Priority Number (RPN).
Postup FMEA spočíva v definícii systému a určení jeho funkčných a minimálnych prevádzkových požiadaviek:
● vypracovanie funkčných a spoľahlivostných blokových diagramov, matematických modelov a popisov,
● stanovenie základných princípov a príslušnej dokumentácie potrebnej pre analýzu.
● identifikácia kroku procesu/funkcie,
● určenie požiadavky v danom kroku procesu/funkcie,
● identifikácia porúch,
● určenie možných dôsledkov poruchy,
● bodové ohodnotenie závažnosti poruchy S - severity/vážnosti dôsledku,
● klasifikácia ich dôležitosti a postupnosti v procese (kritický/dôležitý),
● určenie možného spôsobu vzniku a príčin poruchy,
● identifikácia metód a spôsobov k detekcii a izolácii porúch (prevencia),
● bodové ohodnotenie výskytu poruchy O - Occurence/frekvencia pravdepodobnosti výskytu,
● určenie existujúcich kontrolných nástrojov na detekciu porúch,
● bodové ohodnotenie odhaliteľnosti poruchy D - detekction/pravdepodobnosť zistenia,
● identifikácia konštrukčných a iných prevádzkových opatrení na zabránenie zvlášť negatívnych javov,
● určenie miery rizikovosti poruchy RPN- Risk Priority Number/poradie priority,
● odporúčané opatrenia,
Pre prípady vysokých hodnôt RPN je potrebné zaviesť účinné opatrenia na ich zlepšenie. Zlepšovanie sa vykonáva podľa nasledujúcich priorít:

- zmena koncepcie smerom k vylúčeniu príčiny poruchy, prípadne k obmedzeniu významu následkov,
- zvýšenie spoľahlivosti koncepcie k minimalizácii výskytu príčiny poruchy,
- účinné odhalenia príčin porúch (čo najviac sa vyhýbať zavádzaniu prídavných kontrol).
-

Na formulári FMEA sa vždy uvádzajú zodpovední pracovníci a termín realizácie. Po stanovení opatrení na zvýšenie spoľahlivosti alebo na účinnejšie odhalenie, nasleduje predbežné nové hodnotenie rizika. Konečné hodnotenie sa spravidla vykonáva po realizácii opatrení a po preskúšaní ich účinnosti pomocou vypočítania novej hodnoty RPN. V prípade hlbokých zmien koncepcie sa pre postihnuté čiastočné systémy vykonávajú opätovne všetky kroky systémovej FMEA.





Autor (zdroj): Ing. Václav Kortán