Analiza rodzajów skutków i krytyczności uszkodzeń FMECA/FMEA według MIL STD A

Transkrypt

1 Analza rodzajów skutków krytycznośc uszkodzeń FMECA/FMEA według MIL STD - 629A Celem analzy krytycznośc jest szeregowane potencjalnych rodzajów uszkodzeń zdentyfkowanych zgodne z zasadam FMEA na podstawe pozomów krytycznośc ch prawdopodobeństwa wystąpena, bazując na najlepszych danych. Jeżel ne ma dostępnych danych szczególnych, dotyczących prawdopodobeństwa nesprawnośc lub ntensywnośc uszkodzeń danego elementu, stosuje sę tzw. podejśce jakoścowe. Wartośc prawdopodobeństw odpowadające pozomom krytycznośc dla konkretnych elementów oszacowane w tak sposób pownny być jednak w następnej analze odpowedno skorygowane, jeżel pozyskano aktualne dane dotyczące uszkadzalnośc elementów danej kategor w danych warunkach ch użytkowana, co zgodne jest z tzw. podejścem loścowym. Prawdopodobeństwa możlwych rodzajów uszkodzeń zostały zgrupowane w klku zakresach. Dla rozważanego zdarzena z określonym rodzajem uszkodzena elementu uwzględna sę w odpowednej kolumne formularza FMECA wybrany zakres prawdopodobeństwa. Wyróżnono następujące zakresy (pozomy) prawdopodobeństwa: I. Zakres A. Zdarzene częste duże prawdopodobeństwo wystąpena danego rodzaju uszkodzena elementu (wększe nż 0.2 łącznego prawdopodobeństwa uszkodzena elementu w rozważanym przedzale czasu). II. Zakres B. Zdarzene umarkowane prawdopodobne średne prawdopodobeństwo wystąpena danego rodzaju uszkodzena elementu (wększe nż 0. ale mnejsze nż 0.2 łącznego prawdopodobeństwa uszkodzena elementu w rozważanym przedzale czasu). III. Zakres C. Zdarzene sporadyczne małe prawdopodobeństwo wystąpena danego rodzaju uszkodzena elementu (wększe nż 0.0 ale mnejsze nż 0. łącznego prawdopodobeństwa uszkodzena elementu w rozważanym przedzale czasu). IV. Zakres D. Zdarzene rzadke bardzo małe prawdopodobeństwo wystąpena danego rodzaju uszkodzena (wększe nż 0.00 ale mnejsze nż 0.0 łącznego prawdopodobeństwa uszkodzena elementu w rozważanym przedzale czasu). V. Zakres E. Zdarzene bardzo rzadke wyjątkowo małe prawdopodobeństwo wystąpena uszkodzena elementu danego rodzaju (mnejsze nż 0.00 łącznego prawdopodobeństwa uszkodzena elementu w rozważanym przedzale czasu). Przedstawone powyżej zakresy prawdopodobeństw skuponych w pęcu przedzałach stanową tzw. podejśce jakoścowe. Źródło danych nezawodnoścowych dotyczące ntensywnośc uszkodzeń pownno być take same jak stosowane w nnych analzach (RBD, ET, FTA). Źródłem takm dla elementów elektroncznych może być bbloteka danych nezawodnoścowych MIL HDBK 27 z uwzględnenem wymaganych współczynnków korekcyjnych (patrz załącznk II), odpowednch dla danych warunków środowskowych. Dla elementów

2 wyposażena ne zawartych w tym dokumence należy korzystać, w marę możlwośc z nnych źródeł danych probablstycznych. W kolejnych źródłach formularza FMECA należy podać źródła danych. Wartośc β oznaczają prawdopodobeństwo warunkowe wystąpena wyróżnonego rodzaju skutku uszkodzena zgodne z przyjętą klasyfkacją krytycznośc, pod warunkem wystąpena danego rodzaju uszkodzena. Wartośc β reprezentują oszacowane analtyka dotyczące prawdopodobeństwa warunkowego nepowodzena msj wystąpena nekorzystnego skutku zdarzena (pojawena sę straty) po wystąpenu danego uszkodzena. W norme MIL STD 629A zaproponowano przyjęce następujących wartośc β: Tabela. Wartośc współczynnka β wg. MIL STD 629A Skutek uszkodzena (strata) Wartośc β Pewny Prawdopodobny (0., ) Możlwy (0, 0.> Nemożlwy 0 Współczynnk rodzaju uszkodzena α określa stosunek ntensywnośc uszkodzeń danego (szczególnego) rodzaju λ do całkowtej ntensywnośc uszkodzeń elementu λ p. jeżel wyszczególna sę wszystke potencjalne rodzaje uszkodzeń danego elementu, wówczas suma wartośc współczynnków α dla wszystkch rodzajów uszkodzeń równa sę. współczynnk α można wyznaczyć na podstawe danych źródłowych, albo na podstawe badań statystycznych elementów) lub na podstawe danych o uszkadzalnośc podczas eksploatacj. Jeżel ne ma takch danych, wartośc α reprezentują opne analtyków na podstawe funkcj jaką spełna element w rozpatrywanej sytuacj. Intensywność uszkodzeń λ p szacuje sę na podstawe danych statystycznych dotyczących uszkadzalnośc urządzena, albo na podstawe odpowednch przewodnków, np. standardu MIL HDBK 27. W tym drugm przypadku należy uwzględnć odpowedne w rozważanej sytuacj współczynnk środowskowe ϖ dla bazowej ntensywnośc uszkodzeń λ b, albo skorzystać z nnych danych dla uwzględnena różnc w obcążenach odmennych warunkach środowskowych. Istotnym parametrem w analze FMECA jest tzw. lczba krytycznośc C m dla danego rodzaju uszkodzena jednostk (dla szczególnego pozomu krytycznośc rozważanej fazy msj systemu) wyznacza sę ze wzoru C = βαλ pt () m przy czym t oznacza rozważany czas msj (czas pracy urządzena) [h] lub lczbę cykl dzałana. Lczba krytycznośc C r dla danej jednostk oraz dla szczególnego pozomu krytycznośc rozważanej fazy msj systemu jest sumą C m n n n λ Cr = ( Cm ) = ( βαλ pt) = ( β λ pt) = ( βλt) (2) λ = = p = 2

3 n C r = β t λ (3) = przy czym oznacza kolejny rodzaj uszkodzena jednostk powodujący szczególny pozom krytycznośc. Załącznk C przedstawa przykładowy formularz analzy krytycznośc. Macerz krytycznośc wg. MIL STD 629A (Rys ) umożlwa dentyfkowane I porównywane pozomów krytycznośc dla kolejnego rodzaju uszkodzena I pozostałych rodzajów uszkodzeń. Macerz taka jest konstruowana przez wprowadzene numerów dentyfkacyjnych jednostk lub rodzajów uszkodzeń w odpowedne pozycje macerzy reprezentujące kategore pozomu krytycznośc oraz zakres (przedzał) prawdopodobeństwa wystąpena (lub lczbę krytycznośc C r dla rodzajów uszkodzena jednostk). Uzyskana w ten sposób macerz przedstawa rozkład krytycznośc dla wymenonych rodzajów uszkodzeń jednostk. Jest ona przydatna w określenu prorytetów dla dzałań korekcyjnych. Im bardzej jest wysunęty numer (reprezentujący dany rodzaj uszkodzena) wzdłuż poprzecznej ln, tym wększa jest potrzeba wprowadzena odpowednch dzałań korekcyjnych redukujących prawdopodobeństwo wystąpena danego rodzaju uszkodzena. Wększe jest ryzyko, którego postać funkcyjną przedstawa zależność (4): R = f ( C P) (4) Zakresy prawdopodobeństwa lub lczba krytycznośc C r Wzrastająca krytyczność A B C D IV III II Pozomy krytycznośc Rys. Macerz krytycznośc wg. MIL STD 629A I Kategore krytycznośc w MIL STD 629A oznaczone są odwrotne nż w PN-IEC 82, gdyż najnższa lczba rzymska oznacza najwększe straty: I. Katastrofczna uszkodzene, które może spowodować śmerć lub całkowtą utratę obektu. II. Krytyczna uszkodzene, które może spowodować cężke obrażena lub znaczną utratę obektu, co spowoduje nepowodzene msj. 3

4 III. IV. Margnalna uszkodzene, które może spowodować mnejsze zranena, mnejszą szkodę materalną lub mnejsze znszczene wyposażena systemu, co spowoduje utratę gotowośc lub nepowodzene msj. Mało znacząca uszkodzene ne powodujące obrażeń, utraty własnośc lub znszczena, ale mogące spowodować neplanowaną obsługę lub remont. 4

5 Załącznk A PRZYKŁAD FORMULARZA DO ANALIZY RODZAJÓW, SKUTKÓW I KRYTYCZNOŚCI USZKODZEŃ Data:... Numer kodu:... Analzę wykonał:... Autor projektu:... Nazwa Funkcja Nr denty- Rodzaj Przyczyna Skutek uszkodzena Wykry- Środk Prawdo- Krytycz- Uwag urządzena fkacyjny uszkodz uszkodz. lokalny końcowy wane uszkodz. zaradcze (zabezp.) podobeństwo ność Załącznk B Pozom krytycznośc IV III II I PRZYKŁAD SKALI KRYTYCZNOŚCI SKUTKÓW USZKODZEŃ Warunk krytycznośc Zdarzene, które może spowodować utratę funkcj perwotnej systemu, prowadząc do znacznych strat w systeme lub jego otoczenu /lub spowodować utratę życa lub kalectwo. Zdarzene, które może spowodować utratę funkcj perwotnej systemu, prowadząc do znacznych strat w systeme lub jego otoczenu, ale z małym ryzykem dla utraty życa lub kalectwa. Zdarzene, które powoduje obnżene osągów funkcjonalnych systemu bez znaczących strat w systeme zagrożeń dla życa lub kalectwa. Zdarzene, które powoduje obnżene osągów funkcjonalnych systemu z pomjalnym stratam dla systemu jego otoczena, bez zagrożeń dla życa lub kalectwa.

6 Załącznk C Analza krytycznośc Układ... Formularz... Rysunek odnesena... Msja... Data... Arkusz...na... Opracował... Sprawdzł... Faza msj/ tryb dzałana jednostk Pozom krytycznośc * Intensywność uszkodzeń λ p (źródło) Prawdopodob. warunkowe wystąpena skutku (β) Współczynnk rodzaju uszkodz. (α) Czas msj (dzałana) (t) Lczba krytycznośc rodzaju uszk. C m =βαλ p t Lczba krytycznośc jednostk C r = C m Uwag *Pozomy krytycznośc (ang. severty classfcatons) przypsuje sę dla poszczególnych rodzajów uszkodzeń lub kolejnych analzowanych jednostek. Mają one znaczene mary jakoścowej najgorszych potencjalnych skutków (strat) wynkających z błędu projektowego lub uszkodzena jednostk.