FMEA - Startbase

Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический
университет»
Учебный модуль программы
повышения квалификации специалистов
“Бережливое производство изделий светотехники с
использованием нанотехнологий”
«FMEA - анализ видов и последствий потенциальных
отказов»
Санкт-Петербург
2012 г
1. Цели, задачи и результаты учебного модуля “ FMEA - анализ видов и
последствий потенциальных отказов ” программы повышения
квалификации.
Цели
и
задачи
изучения –
сформировать
кадровый
ресурс
наноиндустрии из специалистов, умеющих обоснованно и результативно
применять существующие и осваивать новые методы и модели современного
управления
промышленном
профессиональной
применять
области,
существующие
предприятия
при
решении
предприятием
при
решении
умеющих
обоснованно
методы
совершенствования
задач
повышения
и
задач
результативно
продукции
конкурентоспособности
производства.
2. Результаты
обучения
(компетенции)
выпускника
программы
повышения квалификации, на которые ориентировано изучение
учебного
модуля
“
FMEA
-
анализ
видов
и
последствий
потенциальных отказов”
– знание основных понятий, методов и приёмов оценки технического
состояния изделий,
проектируемых с примененикм наноматериалов,
процессов нанотехнологии и методов нанодиагностики.
- способность активно использовать знания современных проблем
инженерных
нанотехнологий
в
своей
научно-исследовательской
и
производственно-организационной деятельности;
- способность проводить анализ состояния и направления развития
инженерной нанотехнологии;
- готовность осуществлять планирование, постановку и проведение
теоретических и экспериментальных исследований в области инженерных
нанотехнологий в целях изыскания принципов и путей совершенствования
объектов профессиональной деятельности, обоснования их технических
характеристик, определения условий применения и эксплуатации;
- готовность к участию в организации и координации работы по
комплексному
решению
инновационных
проблем
–
от
идеи,
фундаментальных и прикладных исследований к созданию промышленных
изделий и организации серийного производства изделий светотехники;
- способность к проектно-конструкторской и проектно-технологической
деятельности
в
области
производства
конкурентоспособных
изделий
светотехники;
- способность формулировать цели проекта, критерии и способы
достижения целей, построение структуры их взаимосвязей, выявление
приоритетов решения задач при проектировании, производстве изделий
светотехники на базе наноматериалов, процессов нанотехнологии и методов
нанодиагностики;
- готовность проводить схемное и конструкторское проектирование
новых, совершенствование существующих изделий светотехники различного
функционального
назначения
на
основе
комплексного
применения
наноматериалов, процессов нанотехнологии и методов нанодиагностики;
-
способность
к
освоению
новых
технологических
процессов
производства опытных и серийных образцов изделий светотехники на основе
комплексного использования наноматериалов, процессов нанотехнологий;
- готовность к участию в составе коллектива исполнителей в
организации и управлении технологическим циклом производства опытных и
серийных изделий светотехники на основе использования процессов
нанотехнологий;
- способность осуществлять эксплуатацию и техническое обслуживание
нанотехнологического оборудования и оснастки;
- способность организовывать деятельность коллективов, направленную
на формирование творческого характера работы коллективов, работающих в
области инженерных нанотехнологий;
- готовность к участию в организации технического контроля при
исследовании, проектировании, производстве и эксплуатации изделий
светотехники на базе наноматериалов, процессов нанотехнологий.
3. Планируемые результаты обучения, обеспечивающие достижение
цели изучения учебного модуля “ FMEA - анализ видов и последствий
потенциальных отказов”. и их вклад в формирование результатов
обучения
(компетенций)
выпускника
программы
повышения
квалификации специалистов:
– знание основных понятий, методов и приёмов современного
менеджмента
производства
изделий
светотехники
с
использованием
нанотехнологий;
– умение применять комплексные решения инновационных проблем –
от идеи, фундаментальных и прикладных исследований к созданию
промышленных изделий и организации серийного производства изделий
светотехники;
-знание основных понятий, методов и инструментов количественного и
качественного анализа процессов управления нанотехнологиями и методов
нанодиагностики;
-знание основных элементов технологических циклов производства
изделий
светотехники
различного
функционального
назначения,
определяемых применением наноматериалов, процессов нанотехнологий,
методов нанодиагностики;
-умение работать в составе коллектива исполнителей в организации и
управлении технологическим циклом производства опытных и серийных
изделий светотехники на основе использования процессов нанотехнологий;
- умение осуществлять эксплуатацию и техническое обслуживание
нанотехнологического оборудования и оснастки;
-умение осуществлять контроль за параметрами нанотехнологических
процессов и качеством производства изделий светотехники;
-умение
управлять
развитием
организации
наноиндустрии,
осуществлять анализ и разработку производственной стратегии организации
на основе современных методов и передовых научных достижений;
-умение создавать и организовывать систему технического контроля
при исследовании, проектировании, производстве и эксплуатации изделий
светотехники на базе наноматериалов, процессов нанотехнологий.
4. Распределение трудоёмкости освоения учебного модуля
по видам учебной работы и формы контроля.
Форма обучения – очная, на площадке компании-работодателя, с
отрывом от производства.
3.1. Виды учебной работы
Виды учебной работы
Трудоемкость,
уч. час.
Лекции (Л)
16
Практические занятия (ПЗ)
8
Индивидуальные занятия с преподавателем
7
ВСЕГО аудиторных занятий
32
Самостоятельная работа
в том числе
12
творческая проблемно-ориентированная
самостоятельная работа
Итоговая аттестация
4
Общая трудоемкость освоения модуля
48
3.2. Формы контроля
Формы контроля
Количество
Контрольные работы (КРаб), шт.
1
Экзамены (итоговая аттестация), (Э), шт.
1
4. Содержание учебного модуля “ FMEA - анализ видов и последствий
потенциальных отказов ” образовательной программы повышения
квалификации.
4.1 Содержание учебного модуля
FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) – анализ видов и последствий
потенциальных отказов – систематический метод профилактики дефектов.
Метод FMEA применяют на ранних стадиях планирования и создания, как
продукции, так и производственных процессов.
Это один из наиболее эффективных методов аналитической оценки
результатов конструкторской деятельности, процессов (в том числе и
испытаний) на таких важнейших стадиях жизненного цикла продукции, как
ее создание и подготовка к производству. Прогнозирование дефектов и
предупреждение их появления на этапе создания новой техники на основе
теории проб и ошибок является важной задачей этого метода. Этот метод
нацелен на внедрение качества в продукцию, поэтому он должен
применяться как можно раньше, по крайней мер, до начала производства.
Метод FMEA определяет технический уровень продукции с точки зрения
снижения риска последствий возможных ошибок, то есть выявления
потенциальных ошибок и оценки тяжести последствий для заказчика
(внешней стороны), а также устранения ошибок или уменьшение степени их
влияния на качество. Анализ основан на теоретических знаниях и
информации разработчиков о прошлом опыте. На этапе создания процессов
методом FMEA решаются задачи:
- обнаружение «слабых» мест и принятие мер по их устранению при
планировании производства;
- подготовка серийного производства;
- исправление процессов серийного производства, которые оказываются
нестабильными или неспособными.
Наиболее часто метод FMEA применяют при:
- разработке новых изделий;
- разработке новых материалов и методов;
- изменении продукции или операции;
- новых условиях применения существующей продукции;
- недостаточных возможностях технологического процесса;
- ограниченных возможностях контроля;
- использовании новых установок, машин и инструментов;
- высокой доле брака;
- возникновении риска загрязнения окружающей среды, нарушении норм
технической безопасности;
- существенных изменениях организации работы.
Метод FMEA позволяет выявить потенциальные несоответствия, их причины
и последствия, оценить риск предприятия и принять меры для устранения
или снижения опасности.
Этот метод, позволяет исключить ошибки на ранней стадии создания
продукции и процессов, исходит, прежде всего, из их детализации и строгого
учета
всех
исполняемых
функций.
Он
обладает
значительной
эффективностью при создании конкурентоспособной продукции в короткие
сроки и значительно экономит время и средства. Применение метода FMEA
исключает ошибки и связанные с ними отказы, а следовательно, избавляет от
значительных затрат на устранение несоответствий.
4.2. Разделы учебного модуля образовательной программы и виды
учебной работы
Разделы учебного модуля
1.
Л,
ПЗ,
СРС,
ач.
ач.
ач.
История появления FMEA. Качество продукта
– основная часть успеха промышленного
2
-
2
-
предприятия.
2.
Назначение FMEA. Применение методологии
FMEA при производстве полупроводниковой
светотехники
3.
Технология проведения FMEA.
4.
Анализ видов и последствий потенциальных
отказов изделий светотехники (DFMEA).
5.
Анализ видов и последствий потенциальных
отказов процесса (PFMEA).
6.
Особенности проведения FMEA на разных
этапах жизненного цикла изделий.
Итого по видам учебной работы:
2
4
-
2
6
8
2
6
8
2
-
-
16
16
16
4.3. Содержание разделов и результаты изучения учебного модуля
Темы, разделы
Результаты изучения учебного модуля
1. История появления - откуда взялся FMEA и чем он может быть полезен
FMEA. Качество
при производстве изделий светотехники на базе
продукта – основная
нанотехнологий?
часть успеха
- борьба за качество (безопасность и надежность)
промышленного
технических и организационных систем - форма
предприятия.
современного научно-технического прогресса.
2. Назначение FMEA. -цели проведения FMEA в нанотехнологическом
Применение
процессе;
Темы, разделы
Результаты изучения учебного модуля
методологии FMEA
-
проектирование
при производстве
светотехники;
полупроводниковой
-система
светотехники
нанотехнологического процесса.
3. Технология
-
проведения FMEA.
Значимости, Возникновения и Обнаружения отказа.
4. Анализ видов и
- формирование команды для DFMEA;
последствий
- цели проведения DFMEA;
потенциальных
- случаи инициирования DFMEA;
отказов изделий
- правила проведения DFMEA;
светотехники
- виды и назначение блок-схем конструкции;
(DFMEA).
-
определения
правила
правила
и
производства
ключевых
таблицы
определения
изделий
характеристик
определения
баллов
баллов
Значимости,
Возникновения и Обнаружения отказа;
- расчет рисков и принятие решения о необходимых
действиях;
- виды действий по итогам DFMEA;
- взаимосвязь с PFMEA.
5. Анализ видов и
- формирование команды для PFMEA;
последствий
- цели проведения PFMEA;
потенциальных
- случаи инициирования PFMEA;
отказов процесса
- правила проведения PFMEA;
(PFMEA).
- «карта потока процесса», как основа для проведения
PFMEA;
-
правила
определения
баллов
Значимости,
Возникновения и Обнаружения отказа;
- расчет рисков и принятие решения о необходимых
действиях;
- виды действий по итогам PFMEA
Темы, разделы
Результаты изучения учебного модуля
-методы защиты от ошибок и предупреждения
отказов (POKA-YOKE);
- взаимосвязь с DFMEA.
6. Особенности
- методы определения причин отказов / дефектов
проведения FMEA на
изделий светотехники.
разных этапах
- планирование действий по результатам FMEA;
жизненного цикла
- случаи пересмотра FMEA.
изделий.
7. Практика.
- оценка ТО и ТС с помощью FMEA;
- планирование действий по результатам FMEA.
В
рамках
реализации
образовательной
программы
повышения
квалификации для данного учебного модуля используются следующие
традиционные образовательные технологии:
– лекции на основе современных компьютерных и презентационных
технологий,
– практические занятия на основе разработанных и адаптированных учебных
бизнес-кейсов, в т.ч. самостоятельная работа – анализ, работа с прикладными
инструментами и работа в группе – подготовка проекта, обсуждение, анализ
решения конкретных задач.
5. Практические занятия
Образовательной программой предусмотрены для данного учебного модуля
практические занятия общей аудиторной трудоёмкостью 16 часов. Основные
формы работы на практических занятиях являются:
-
презентация
и
обсуждение
основных
методов
FMEA
в
нанотехнологичном процессе производства изделий светотехники;
-
оценка и использование знаний современных методик в области
инженерных нанотехнологий.
Вопросы к практическим занятиям:
1. Команды FMEA – основа успеха. Методы формирования команд и
управления ими.
2. Создание команд и постановка задач.
3. Работа команд с проектами
FMEA изделий светотехники и FMEA
процесса.
4. FMEA процессы.
5. Карта потока – текущее состояние, анализ, будущее состояние.
6. Выработка корректирующих воздействий.
7. Работа с таблицами.
8. Источники совершенствования.
6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной
работы в рамках учебного модуля “ FMEA - анализ видов и
последствий потенциальных отказов ” программы повышения
квалификации
Самостоятельная
работа
в
рамках
повышения
квалификации
специалистов по курсу «FMEA - анализ видов и последствий потенциальных
отказов»» включает:
- работу с лекционным материалом, с рекомендованной учебной
литературой;
- изучение разделов, вынесенных на самостоятельную проработку;
- выполнение самостоятельного проекта на рабочем месте в рамках
реализации задания, выданного при прохождении данного учебного модуля;
- подготовку к итоговой аттестации.
В рамках творческой проблемно-ориентированной самостоятельной
работы слушателям предлагается выбрать тему разработки использования
методологии FMEA изделий светотехники применительно к собственным
трудовым функциям.
Возможные варианты выбора тем:
совершенствование
-
конструкции
изделий
светотехники
(её
надежности) с использованием методологии DFMEA;
- совершенствование процесса изготовления изделий светотехники
(обеспечение надежности изделия) с использованием методологии PFMEA.
Методами контроля самостоятельной работы слушателя являются
презентация и обсуждение результатов работы с пояснениями и ответами на
вопросы преподавателя.
7. Контрольно-измерительные материалы оценивания знаниевых
и компетентностных результатов обучения
7.1. Критерии оценивания
Итоговый
контроль
осуществляется
в
форме
защиты
квалификационной работы и экзамена.
Критериями контроля знаний выступают:
-
качество усвоения знаний в соответствии с целями курса;
-
степень активности сотрудника в учебном процессе (посещение
лекций, участие в коллективных формах работы в рамках практических
занятий).
Традиционные формы итогового и текущего контроля (тест, зачет,
экзамен) сочетаются с дополнительными видами контроля (преподавателем
изначально
оговариваются
требования
к
выполнению
письменных
практических заданий).
Сроки
итогового
контроля
задаются
учебным
планом,
время
проведения текущих форм контроля (подготовка сообщений, разбор задач и
кейсов, проведение презентаций, тест на проверку теоретических знаний)
согласовывается со слушателями заранее.
Обозначенные подходы, критерии и формы контроля предопределяют
следующую систему оценки знаний слушателей:
по
традиционная пятибалльная система предполагает оценку знаний
итогам
текущей
успеваемости,
аттестацию
по
результатам
заключительного экзамена и сочетание текущего и итогового контроля;
-
модульно-рейтинговая система основывается на накопительном
многобалльном подходе. Суммируются баллы, полученные слушателями за
экзамен, баллы за текущую работу, включающие баллы за посещаемость, за
самостоятельную работу в группах и за текущую работу на семинарах.
Суммарный балл переводится в пятибалльную оценку;
7.2. Контрольно-измерительные материалы оценивания
Тест и вопросы экзаменационных билетов для проверки теоретических
знаний даны в приложении.
7.3. Тематика итоговых работ
Итоговый
контроль
знаний
проводится
с
использованием
соответствующих контрольно-измерительных материалов в виде теста,
контролирующего освоение слушателем
методик применения активных
методов обучения при работе со студентами (текст теста с вариантами
ответов прилагается в Приложении 1). Для получения зачета слушателям
необходимо правильно ответить не менее чем на 7 вопросов. Также
предусмотрено
проведение
собеседования
с
преподавателем,
контролирующем освоение слушателем методик применения активных
методов обучения при работе со студентами. В качестве темы собеседования
предусматривается обсуждение детализированного плана занятий по одной
из дисциплин с обоснованием применения выбранных активных методов
обучения.
Выполнение
аттестационной
работы
учебной
программой
предусматривается в рамках творческо-ориентированной самостоятельной
работы.
Возможные
варианты
тем
творческо-ориентированной
самостоятельной работы:
1. Минимизация стоимости производства изделий светотехники
путем сокращения затрат на подготовку производства.
2. Минимизация сроков освоения новой продукции путем внесения
изменений в план процесса для технологических действий с
повышенным риском.
3. Повышения
уровня
нанотехнологий
качества
путем
производственных
улучшение
надежности
процессов
изделий
и
удовлетворение спроса потребителя.
4. Повышения
уровня
качества
сопроводительных
процессов
нанотехнологий.
5. Профилактика производственных проблем с целью достижения
конкурентоспособности производства изделий светотехники..
8. Рекомендованная литература.
1. ГОСТ Р 51814.2-2001 Системы качества в автомобилестроении. Метод
анализа видов и последствий потенциальных дефектов.
2. Монография «Ресурсный менеджмент: методы выявления резервов
производства» // Глухов В.В., Балашова Е.С., Артеменко Е.С.,
Фрейдинов Ю.Л., Плеханова Е.Г. СПб: изд-во «Наука» РАН РФ, 2012г.
3. FMEA при проектировании и совершенствовании продукции и
процессов. Методическое пособие. Выпуск 12, 2001. –М.: НТК «Трек»,
2002, 24с.
4. Годлевский В.Е., Дмитриев А.Я., Изюменко Г.Н., Литвинов А.В., Юнак
Г.Л. Применение метода анализа видов, причин и последствий
потенциальных
несоответствий
(FMEA)
на
различных
этапах
жизненного цикла автомобильной продукции //Под ред. В.Я.Кокотова.
Самара: ГП «Перспектива», 2002. -160с.
5. Анализ
видов
и
последствий
потенциальных
отказов.
FMEA.
Справочное руководство. Перевод с англ.«Приоритет», 2003 -86 с.
Ресурсы в Интернет
1. http://www.standard.ru/iso9000/iso9000-txt17.phtml
2. http://prioritet.tripod.com/books/1007.htm
3. http://www.iso9000.ru/Technol_qual/analis.htm
4. http://md-marketing.ru/articles/html/article10275.html
Н.Новгород:
СМЦ
Приложение 1
ВОПРОСЫ ИТОГОВОГО ТЕСТИРОВАНИЯ
№
1
2
3
4
5
6
7
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ
1
2
3
Для новой
конструкции, при
Только для
необходимости
DFMEA
новой
модернизации
По требованию
применяется
конструкции
конструкции, при заказчика
изделия
новых условиях
эксплуатации
изделия
Для новой или
модернизируемо
Только для
PFMEA
По решению
й технологии, а
новой
применяется
DFMEA-команды также при новых
технологии
условиях
производства
после
до или при
утверждения
завершении
после создания
Рекомендуется
конструкторск разработки
опытного
проводить DFMEA
ой
концепции
образца
документации конструкции
Если
по ним
по ним делается
по ним делается
потенциальный
делаются
одна
одна
отказ имеет две
отдельные
максимальная
минимальная
возможные
оценки ПЧР
оценка ПЧР
оценка ПЧР
причины, то
Шкала каких
оценок является
обратной
Значимость
Вероятность
Вероятность
(убывающей по
отказа
возникновения
обнаружения
мере возрастания
показателя)?
Какие из трех
Только
Значимость,
Только
оценок могут быть вероятности
вероятность
значимость и
снижены в
возникновени возникновения и
вероятность
результате работы я и
вероятность
обнаружения
FMEA-команды?
обнаружения обнаружения
Что не является
Точные
Перечень
Улучшенная
целью работы
значения
ключевых
конструкция или
ВОПРОС
№
ВОПРОС
FMEA-команды
8
Если у
потенциального
отказа несколько
последствий, то
9
Оценки ПЧР
не используют для
10
11
12
При проведении
DFMEA не вносят
изменения в
При определении
потенциального
отказа
конструкции
не рассматривают
При определении
потенциального
отказа процесса
не рассматривают
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ
1
2
3
оценок ПЧР
характеристик
технология
по всем
конструкции и
потенциальны техпроцесса
м отказам
отказу
по каждому
присваивается
последствию
значимости всех
максимальная
рассчитываетс
последствий
значимость по
я своя оценка
складываются
всем
ПЧР
последствиям
оценки
сравнения
ранжирования
результативност
деятельности потенциальных
и предпринятых
FMEA команд отказов
действий
план проверки и
конструкцию испытаний
технологию
опытного образца
причину отказа
неправильно
использование
системы,
установленны несоответствующ
включающую
е
его материала при
рассматриваему
спецификации изготовлении
ю конструкцию
неправильно
установленны причину отказа на
ошибки
е
следующей
операторов
технологическ операции
ие режимы
Листок итогового тестирования
Ф.И.О.______________________________________
В строке таблицы, соответствующей номеру вопроса, пометьте знаком «Х»
ячейку, соответствующую выбранному варианту ответа.
Номер
вопроса
1
Варианты ответов
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Дата ___________
Подпись ___________________
3
Приложение 2.
ВОПРОСЫ К КВАЛИФИКАЦИОННОМУ ЭКЗАМЕНУ (УКРУПНЕНО):
1. Назовите принципы построения СМК.
2. В чем состоит сущность метрологии FMEA? Из каких самостоятельных
и взаимодополняющих разделов она состоит?
3. Какие цели при использовании FMEA устанавливают международные
стандарты серии ИСО 9000:2000?
4. Какова роль FMEA в управлении качеством?
5. Дайте определение понятий «система», «надсистема», «подсистема» и
«компонент».
6. Дайте определение понятий «ТО» и «ТС».
7. Дайте определение понятий «функции ТО» и «функции ТС».
8. В чем заключается главная цель FMEA?
9. Опишите основные положения FMEA.
10. Какие виды FMEA вам известны?
11.В каких терминах описываются потенциальные несоответствия и их
последствия?
12.Какие показатели FMEA используются для решения задачи выбора
направлений совершенствования ТО и ТС?
13.Какие показатели используются для оценки ПЧР?
14. Каков порядок проведения FMEA конструкции.
15. Каков порядок проведения FMEA процесса.
16. Когда (на каких этапах) достигается максимальный эффект от
применения FMEA?
17.Дайте определение понятия «Значимость последствий потенциального
дефекта».
18. Дайте
определение
понятия
«Вероятности
возникновения
потенциального дефекта».
19. Дайте определение понятия «Приоритетное число риска».
20. Методы формирования FMEA-команд и управления ими.
21. Создание FMEA-команд и постановка задач.
22. Работа команд с проектами FMEA изделий светотехники и FMEA
процесса.
23.Карта потока – текущее состояние, анализ, будущее состояние.
24.Выработка корректирующих воздействий.
25.Принципы создания таблиц ранжирования значимости дефекта.
26.Принципы создания таблиц ранжирования вероятности возникновения
дефекта.
27.Принципы создания таблиц ранжирования вероятности обнаружения
дефекта.
28.Источники совершенствования конструкции.
29. Источники совершенствования процесса.
30.Что понимается под значимостью, возникновением, обнаружением и как
они оцениваются?
31. В каком случае значимость потенциального несоответствия процесса
должна получить максимальную оценку?
32. Что такое ПЧР? Как определяется и как используется этот показатель?
33. Какие подготовительные мероприятия необходимы для проведения
DFMEA?
34.Какие процессы в первую очередь должны подвергаться FMEA
анализу?
35. Какие подготовительные мероприятия необходимы для проведения
PFMEA?
36.Каким образом определяются причины потенциальных несоответствий
процесса?