Válts MeRSZ+ -ra!

MeRSZ online
okoskönyvtár

Több száz tankönyv egy helyen.
Online. Bárhol. Bármikor.

Michelberger Pál (szerk.)

Bizonytalanság és biztonság

Fejezetek a mérnöki kockázatmenedzsmentből

3. Hibamód- és hatáselemzés (FMEA) lineáris érzékenységvizsgálata

A hibamód- és hatáselemzés (Failure Mode and Effect Analysis – FME) általános módszerét a Boeing és a Martin Marietta vállalatoknál dolgozták ki, 1957-ben, mérnöki kézikönyv formában. A módszer egy korai és sikeres gyakorlati alkalmazására az Apolló holdprogramon belül került sor, miután az Apolló 1 fedélzetén, földi gyakorlás közben, életét vesztették V. Grissom, E. White és R. Chaffee űrhajósok. A hadsereg átdolgozta az elemzőmódszert 1980-ra, amelyek MIL-STD-1629A (1980) és MIIL-STD-785B (1980) dokumentumokban jelentek meg. Az autóipar szereplői közül az amerikai és a német autógyártók egy-egy csoportja többletkövetelmény-rendszereket hoztak létre QS 9000 (Quality System Requirements 9000), valamint VDA (Verband der Automobilindustrie) jelöléssel. Magyarországon az MSZ EN 60812:2006 (2006) szabvány írja le „A rendszer-megbízhatóság elemzési módszerei. A hibamód- és hatáselemzés (FMEA) eljárása” címmel.
Az elemzés alapvetően egy formanyomtatvány táblázatának szisztematikus kitöltését jelenti, ahol a termékről egy leíró jellegű analízis készül. A döntéshozók által jóváhagyott, az adott iparágban használatos minőségirányítási rendszer előírása alapján alkalmazhatnak elemzést. A rendszert vagy folyamatot elméletileg lentről felfelé (bottom-up) haladva vizsgálják, amelyet lehet funkciókra, vevői elégedettségre vagy az alkatrészekre támaszkodva elemezni. Ekkor a hibákat kell kiértékelni attól függetlenül, hogy valójában bekövetkezik-e vagy sem. A vizsgálat eredménye a rendszer funkcióinak, elemeinek rangsorolása kockázat szerint (Stehpenson, 1991). Az előírások alapján használnak egy közösen alkalmazott kiértékelő katalógust (ranking catalogue). Ez a katalógusszabvány egy ajánlás által javasolt szempontrendszer szerinti pontozás, azonban egy vállalatnak a saját tapasztalataival kiegészített belső használatú katalógus kidolgozása és alkalmazása is lehetséges.
Az FMEA kiértékelése három paraméter alapján történik. Az első paraméter segítségével az adott elem hibahatásának súlyossága (S – Serverity), majd az azt kiváltó ok előfordulásának gyakorisága (O – Occurence), illetve az észlelhetősége (D – Detection) kerül pontozásra a korábban említett értékelési katalógus felhasználásával. Az előfordulási paramétert a korai fejlesztési fázisban elég nehéz megítélni, így korábbi tapasztalatok alapján becsülik meg. Az adott hibahatáshoz tartozó észlelhetőségparamétert egy monitoring rutin hatékonysága vagy egy mérnöki folyamat előírásának ismeretében értékelik ki (Deb–Ghoshal–Mathur–Shrestha–Pattipati, 1988).
Az FMEA készítése és fenntartása egy folyamatos, véget nem érő munkát jelent. A túlságosan magas kockázatokat javító szakmai intézkedések meghatározásával kell csökkenteni. Másrészről elvárás, hogy „élő dokumentum legyen”, azaz mindig az éppen érvényben levő rajzokat, terveket és állapotokat tükrözze a rendszerrel vagy folyamattal kapcsolatban. Az elemzés segítségével annak minőségi értékelése válik lehetővé elsősorban a műszaki kockázatok csökkentése céljából. Segítségével láthatóvá válik egy termék megbízhatósága, biztonsága, hiszen a kockázatokon keresztül az adódó hibákra, azok kezelésének színvonalára és átgondoltságára is következtethetünk. Viszont hátrányai között szerepel a nehezen becsülhető időigénye, hiszen egy-egy komponens lehet, hogy több szakértőt igényel, illetve a megfelelő részletesség megtalálása elhúzódó elemzéseket eredményezhet.
Az elemzési táblázat oszlopaiban szereplő adatok sora a következő:
  • Funkció: a kitöltők megállapítása alapján a rendszer tagolódásának megfelelően felveszik a funkciót az adott szinthez.
  • Hibamód: szakértők bevonásával felderítik, hogy a korábban felírt funkció miként hibásodik meg.
  • Hiba oka, amely kiváltja a meghibásodást.
  • A hiba bekövetkezésének elhárítása érdekében alkalmazható megelőző vagy észlelhető akció(k).
  • A hibaok előfordulásának (Oi) gyakorisága.
  • A hiba következményének (Si) súlyossága.
  • A hibaok detektálásának (Di) nehézsége.
 
A felírt pontszámok alapján határozható meg a kockázatprioritási szám, azaz a Risk Priority Number (RPN), amely számítása
 
search
(V.3.1.)
 
szorzatából adódik.
A teljes rendszer vagy folyamat kockázati szintjét az alábbi összegzett kockázati tényezővel tudjuk jellemezni:
 
search
(V.3.2.)
 
ahol:
search
 : a vizsgált hibaokok száma.
A vizsgálat célja meghatározni egy-egy – S; O; D – kockázati tényező hatásának mértékét a rendszer vagy folyamat összegzett kockázati szintjére.
A létrehozott mutatót érzékenységi együtthatónak nevezzük, kiszámítása két lépcsőben történik. Először az egyes RPN számok kerülnek viszonyításra az összegzett kockázati RPN számhoz képest kifejezve:
 
search
(V.3.3.)
 
A második lépésben az egyes kockázati számot alkotó tényezők eltérése a rendszer egészéhez viszonyítva kerül kiszámításra. Így az érzékenységi együttható komponense:
 
search
(V.3.4.)
 
ahol:
 
 
Az érzékenységvizsgálat célja a rendszer egészének összegzett kockázati tényezőjéhez képest vizsgálni egy-egy hibaok eltérésének a mértékét. Ehhez célszerű elvonatkoztatni a kiegészítő információktól, és elegendő csak a konkrét kockázati számokra fókuszálni. A megfelelő szakmai döntések meghozatalakor viszont figyelembe kell vennünk ezen kiegészítő információkat. Ezért a bemutatott esettanulmányban – melyet az V.4. táblázat tartalmaz – csak a kockázati számokat vizsgáljuk, a funkciók és hibaokok mellőzésével.
 
V.4. táblázat. Hibamód- és hatáselemzés kockázati értékei, érzékenységi együtthatói és érzékenységi együttható komponensei
i
O
S
D
RPN
Ki
Koi
KSI
KDi
1
3,0
3,5
7,0
73,5
0,097
0,292
0,341
0,681
2
1,0
5,0
2,0
10,0
0,013
0,013
0,066
0,026
3
3,0
3,5
7,0
73,5
0,097
0,292
0,341
0,681
4
2,0
5,0
2,0
20,0
0,026
0,053
0,132
0,053
5
2,0
3,0
3,0
18,0
0,024
0,048
0,072
0,072
6
4,0
5,0
10,0
200,0
0,265
1,060
1,325
2,649
7
4,0
5,0
8,0
160,0
0,212
0,848
1,060
1,695
8
4,0
5,0
5,0
100,0
0,132
0,530
0,662
0,662
9
4,0
5,0
5,0
100,0
0,132
0,530
0,662
0,662
 
Az V.4. táblázat adatai, illetve az oszlopdiagramok alapján az alábbi két főbb következtetés vonható le a vizsgált rendszer hibamód- és hatáselemzésének érzékenységével kapcsolatban:
Az RPN szintű elemzés szerint a 6. hibaok kockázatának (RPN-jének) csökkentése okozza a teljes rendszer kockázatának legnagyobb mértékű csökkentését. Viszont az érzékenységi együttható komponensek szintjét vizsgálva a legnagyobb összegzett kockázatiszint-csökkenést a 6. hibaok, majd ezt követően a 7. hibaok detektálhatóságának javításával tudjuk elérni.
 
V.4. ábra. Hibamód- és hatáselemzés kockázati értékei
 
V.5. ábra. Hibamód- és hatáselemzés kockázati érzékenységi együtthatói
 
V.6. ábra. A hibamód- és hatáselemzés kockázati érzékenységi együttható komponensei
 
Az 1. és 8. hibaokok hatásainak elemzésekor megállapítható, hogy a 8. (és a 9.) hibaok RPN-jével szemben nagyobb érzékenységgel bír a rendszer összegzett RPN-je. Viszont – az érzékenységi együttható komponensek szintjét vizsgálva – már az állapítható meg, hogy az 1. hibaok detektálhatóságának javítása nagyobb hasznot hoz a teljes rendszer kockázati szintjének javítása érdekében.
A fentiekben leírt FMEA érzékenységvizsgálati módszer részletesebb járműipari alkalmazása Ványi (2019) értekezéséből, illetve Ványi és Pokorádi (2019) publikációjából ismerhető meg.
 
Bizonytalanság és biztonság

Tartalomjegyzék

Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 664 195 5

Műszaki tudományok

A Bizonytalanság és biztonság című tanulmánykötet 6 mérnökvégzettségű, Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Karán dolgozó oktató közös munkája. Karunk gépész-, mechatronikai- és biztonságtechnikai képzésre járó hallgatói képzésük során megismerkednek a kockázatmenedzsment alapjaival, módszertani hátterével, és elsajátítják a kockázatértékeléshez és -kezeléshez szükséges elméleti hátteret. A könyv nem egyetemi tankönyvnek készült, de ott is használható. Fontos célunk volt a 8 tanulmányt tartalmazó kötet közreadásával, hogy a különböző szakterületek képviselői lássák a műszaki beruházási és fejlesztési projektek, az információbiztonság, a minőségbiztosítás, a karbantartás, a munka- és tűzvédelem kockázatmenedzsmentjének néha eltérő, de integrálható sajátosságait.

A gazdálkodó szervezetek életében szükség van egységesen alkalmazott kockázatmenedzsment szabályokra, hiszen a kockázati eseménynek több, eltérő eredetű kiváltó oka és több következménye is lehet. Eltérő skálákon történő értékelésük zavart okozhat kockázatok felismerésében és kezelésében is. A mérnöki kockázatok mellett a szervezeteknél többek között megjelennek stratégiai, piaci és pénzügyi vagy akár biztosítási kockázatok is. A könyv terjedelme nem teszi lehetővé, hogy ezekkel is foglalkozzunk, de fontos felhívni a figyelmet, hogy a kockázatmenedzsment nemcsak a mérnöki feladat…

Hivatkozás: https://mersz.hu/michelberger-bizonytalansag-es-biztonsag//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero
Kivonat
fullscreenclose
printsave