Совершенствование процесса производства сортового проката из легированной стали повышенной обрабатываемости путем применения FMEA-анализ

2 определение действий по устранению или уменьшению вероятности возникновения потенциальных дефектов и (или) отказов;

3 документирование всех этих мероприятий.

Технология проведения FMEA-анализа включает два основных этапа:

1 построения компонентной, структурной, функциональной, потоковой моделей объекта анализа и диаграммы Исикавы;

2 исследования моделей.

На этапе исследования моделей:

– анализируется процесс;

– проводится обратная мозговая атака;

– составляется список возможных последствий каждого отказа;

– каждое последствие, в соответствии с его серьезностью, оценивается экспертами обычно по 10-балльной шкале (при этом 10 соответствует самым тяжким последствиям);

– вероятность возникновения последствия оценивается по 10-балльной шкале;

– вероятность обнаружения отказа и его последствий также оценивается по 10-балльной шкале;

– для каждого последствия вычисляется коэффициент приоритетности риска;

– выбираются отказы, над которыми предстоит работать;

– принимаются меры для устранения или сокращения отказов с высоким показателем риска;

– рассчитывается новый показатель риска с учетом разработанных мероприятий.

Результаты анализа заносятся в специальную таблицу.

Достоинства метода:

1 прекрасно вписывается в набор средств обеспечения качества продукции и создания конкурентных преимуществ, которыми должно обладать каждое

предприятие;

2 помогает производителям предотвращать появление дефектов, повышать безопасность продукции и удовлетворенность потребителей;

3 достаточно просто осваивается специалистами.

Недостатки метода:

Применение FMEA, в отличие от ФСА, не направлено непосредственно на анализ экономических показателей.

Ожидаемый результат:

Исключение или уменьшение вероятности возникновения потенциальных дефектов и (или) отказов в продукции и процессах ее изготовления на таких важнейших стадиях жизненного цикла продукции, как ее разработка и подготовка к производству [30].

 

Выводы по разделу два

 

В данном разделе проведено сопоставление и анализ передовых методов, технологий и решений:

1 причинно-следственная диаграмма Исикавы, представляющая собой графическое упорядочение факторов, влияющих на объект анализа;

2 диаграмма Парето – инструмент, позволяющая выявить и отобразить проблемы, установить основные факторы, с которых нужно начинать действовать, и распределить усилия с целью эффективного разрешения этих проблем;

3 диаграмма связей – инструмент, позволяющий выявлять логические связи между основной идеей, проблемой и различными факторами влияния;

4 древовидная диаграмма – инструмент стимулирования процесса творческого мышления, способствующий систематическому поиску наиболее подходящих и эффективных средств решения проблем;

5 матричная диаграмма – инструмент, позволяющий выявлять важность

различных неочевидных (скрытых) связей, т. е. исследовать структуру проблемы (этот инструмент обеспечивает промежуточное планирование, организуя огромное число данных, и помогает установить и графически проиллюстрировать логические связи между различными элементами);

6 матрица приоритетов обеспечивает промежуточное планирование, способствует выявлению силы связи между переменными, которые были статистически определены, и помогает графически проиллюстрировать эти связи;

7 метод «Пять почему» – инструмент, использующий вопросы для изучения причинно-следственных связей, лежащих в основе конкретной проблемы, определения причинных факторов и выявления первопричины;

8 метод проб и ошибок – инструмент, позволяющий решать проблему (задачу) путем бессистемного перебора возможных вариантов, как правило, в привычном для человека, решающего проблему, направлении до тех пор, пока не появится приемлемый;

9 методика «8D», представляющая собой упорядоченный процесс, направленный на разрешение проблем методологическим и аналитическим путем;

10 Гэнти Гэмбуцу – это эффективный способ составить верное представление о проблеме, увидев все своими глазами, в процессе постоянного длительного присутствия непосредственно на месте событий;

11 методика «КЕПНЕРА–ТРЕГО» – это сознательный, пошаговый подход к систематическому решению проблем, принятию рациональных решений и анализу потенциальных рисков и возможностей (помогает максимизировать навыки критического мышления, систематически организовывать и выстраивать по приоритетности информацию, ставить задачи, оценивать альтернативы и анализировать последствия);

12 метод «Бритва Оккама» может помочь как группам, так и отдельным сотрудникам более четко определить проблемы;

13 ХАНСЭЙ – это процесс самоанализа, который позволяет постоянно совершенствовать себя, становиться лучше;

14 Метод попарных сравнений (paired comparison method) – один из методов изучения предпочтений, при котором эксперт (респондент) должен из всех возможных попарных сочетаний объектов, предложенных ему, выбрать самый предпочтительный по заданному основанию (критерию).

15 FMEA-анализ позволяет повысить качество и обеспечить устойчивое, эффективное производство конкурентоспособной продукции и процессов за счет предотвращения появления дефектов (отказов) или уменьшения негативных последствий от них.

Для решения выявленных проблем предприятия, связанных с качеством в производственном процессе, из всех проанализированных методов, на наш взгляд, оптимальным для ОАО «ЧМК» является освоение методики «FMEA-анализа» в связи с:

1 выявлением потенциальных  дефектов и вариантов отказов, которые могут возникнуть при применении продукции или функционировании процесса;

2 определением основных причин их появления и возможных последствий;

3 выработкой действий по устранению этих причин или предотвращению возможных последствий.

Таким образом, применение FMEA-анализа для совершенствования производства сортового проката из легированной стали повышенной обрабатываемости в условиях ОАО «ЧМК» является целью выпускного квалификационного проекта.

 

 

 

 

3 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА  ПРОИЗВОДСТВА СОРТОВОГО

ПРОКАТА ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ ПОВЫШЕННОЙ

ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ

 

Метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов (FMEA) – это эффективный инструмент повышения качества разрабатываемых технических объектов, направленный на предотвращение дефектов или снижение негативных последствий от них. Эффект достигается благодаря предвидению дефектов и (или) отказов и их анализу, проводимому на этапах проектирования конструкции и производственных процессов. Метод может быть также использован для доработки и улучшения конструкций и процессов, запущенных в производство.

Метод FMEA позволяет проанализировать потенциальные дефекты, их причины и последствия, оценить риски их появления и необнаружения на предприятии и принять меры для устранения или снижения вероятности и ущерба от их появления. Это один из наиболее эффективных методов доработки конструкции технических объектов и процессов их изготовления на таких важнейший стадиях жизненного цикла продукции, как ее разработка и подготовка к производству.

На этапе доработки производственного процесса перед его запуском или при его улучшении методом FMEA решают следующие задачи:

– обнаружение «слабых» мест технологических процессов и принятие мер по их устранению при планировании производственных процессов;

– принятие решений о пригодности предложенных и альтернативных процессов и оборудования при разработке технологических процессов;

– доработка технологического процесса до наиболее приемлемого с различных точек зрения, а именно: надежности, безопасности для персонала, обнаружения потенциально дефектных технологических операций и т. д.;

– подготовка серийного производства.

 

В настоящем проекте,  в условиях Челябинского металлургического комбината, в цехе ЭСПЦ №2, запланированы основные этапы проведения FMEA-анализа.

3.1 Основные этапы проведения FMEA-анализа

Этап 1 планирования FMEA-анализа в соответствии с требованиями п. 5.3 ГОСТ 27.310 проводят по плану “Анализа видов, последствий и критичности отказов” (АВПКО), включаемому в программу обеспечения надёжности (ПОН).

 План проведения АВПКО устанавливает:

– стадии жизненного цикла объекта и соответствующие им этапы видов работ, на которых проводят анализ;

– виды и методы анализа на каждом этапе со ссылками на соответствующие нормативные документы и методики; при отсутствии необходимых документов план предусматривает разработку соответствующих методик “АВПКО” рассматриваемого объекта;

– уровни разукрупнения объекта, начиная с которого (до которого) проводят анализ на каждом этапе;

– сроки проведения анализа на каждом этапе, распределение ответственности за его проведение и реализацию результатов, сроки, формы и правила отчетности по результатам анализа;

– порядок контроля за проведением и реализацией результатов анализа со стороны руководства организации-разработчика и заказчика (потребителя).

План “АВПКО” обеспечивает взаимную увязку и согласование программы “ПОН” объекта по срокам представления, составу и содержанию необходимых исходных данных и результатов с программами обеспечения других составляющих его качества (программой обеспечения безопасности, программой эргономического обеспечения и др.);

FMEA-анализ начинается с возможно более ранних этапов разработки объекта и систематически повторяется на последующих этапах по мере отработки конструкции и технологии изготовления объекта, накопления исходных данных для анализа; при выполнении плана “АВПКО” на последующих этапах разработки предусматривается проверка полноты реализации и эффективности мероприятий по доработкам, рекомендованных на предыдущих этапах.

На всех этапах анализ начинается с выполнения плана “Анализа видов и последствий отказов” (АВПО) объекта, по результатам которого принимаются решения о необходимости углубленного количественного анализа и оценки критичности отдельных видов отказов.

Уровень разукрупнения объекта, начиная с которого (до которого) проводится план “АВПКО” или “АВПО”, устанавливают, исходя из: требуемых результатов анализа; степени отработанности конструкторской, технологической и эксплуатационной документации; наличия необходимых исходных данных; степени новизны конструкции объекта и его составных частей, технологий их изготовления, условий эксплуатации.

Для обеспечения полноты и объективности анализа возможные виды отказов составных частей и объекта в целом при планах “АВПКО” или “АВПО” целесообразно первоначально устанавливать на основе существующих для объекта данного вида классификаторов отказов и неисправностей, дополняя их при необходимости видами отказов, специфичными для рассматриваемого объекта.

 

Этап 2 проведения FMEA-анализа – Формирование составов межфункциональных FMEA-команд

 

Формирование составов межфункциональных FMEA-команд осуществляются в соответствии со следующими требованиями.

1) Межфункциональная FMEA-команда – это временный коллектив из разных специалистов, созданный специально для цели анализа и доработки процесса изготовления данного технического объекта (при необходимости в состав FMEA-команды приглашаются опытные специалисты из других организаций).

2) В своей работе FMEA-команды применяют различные методы статистического анализа, и прежде всего метод мозгового штурма; рекомендуемое время работы – от 3 до 6 часов в день (для эффективной работы все члены FMEA-команды должны иметь практический опыт и высокий профессиональный уровень; этот опыт предполагает для каждого члена команды значительную работу в прошлом с аналогичными техническими объектами).

3) Состав FMEA-команды – от 4 до 8 человек; полный состав участников FMEA-команды для работы с анализируемым техническим объектом должен быть неизменным, однако в отдельные дни в работе FMEA-команды может принимать участие неполный ее состав, что определяется целесообразностью присутствия тех или иных специалистов при рассмотрении текущего вопроса.

4) Члены FMEA-команды в совокупности должны обладать практическим опытом в следующих областях деятельности:

– конструирование аналогичных технических объектов;

– процессы производства компонентов и сборки;

– технология контроля в ходе изготовления;

– анализ работы соответствующих технологических процессов, возможные  альтернативные технологические процессы;

– анализ частоты дефектов и контроля работы соответствующего оборудования и персонала.