Введение

FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) — это систематический метод выявления и устранения потенциальных отказов в продуктах и процессах. Новый стандарт VDA-AIAG FMEA (2019) объединил подходы немецкой (VDA) и американской (AIAG) автомобильных ассоциаций, предложив единую 7-шаговую методологию.

В этой статье мы разберем каждый шаг FMEA с примерами, чтобы показать, как применять метод на практике.

1. Планирование и подготовка

Цель: Определить границы анализа, сформировать команду и подготовить данные.

Действия:

✔ Определить тип FMEA (проектный DFMEA или процессный PFMEA).
✔ Назначить ответственных (инженеры, технологи, специалисты по качеству).
✔ Установить сроки и ожидаемые результаты.
✔ Собрать исходные данные (чертежи, техпроцессы, историю отказов).

Пример:

Компания разрабатывает новый электродвигатель. Перед запуском в производство проводится DFMEA, чтобы исключить конструкционные риски.

Команда:

• Ведущий инженер (модератор FMEA)
• Конструктор двигателя
• Технолог производства
• Специалист по качеству

Исходные данные:

• Техническое задание
• Аналогичные FMEA прошлых моделей
• Отзывы о проблемах с предыдущими версиями

2. Структурный анализ

Цель: Разбить систему на компоненты и подсистемы.

Действия:

✔ Создать иерархическую структуру (блок-схему).
✔ Определить границы анализа (что включаем, а что нет).

Пример (DFMEA электродвигателя):

1. Электродвигатель

├── 1.1. Статор

├── 1.2. Ротор

├── 1.3. Подшипники

└── 1.4. Корпус

Границы: Анализируется только двигатель, без системы управления.

3. Функциональный анализ

Цель: Описать функции каждого элемента и их требования.

Действия:

✔ Для каждой детали указать:

• Функцию (что должна делать).
• Требования (параметры, допуски).

Пример (ротор электродвигателя):

Элемент	Функция	Требования
Ротор	Передавать крутящий момент	Балансировка ≤ 0,1 г·см, рабочая температура до 120°C

4. Анализ отказов

Цель: Выявить виды отказов (Failure Modes), их причины и последствия.

Пример (подшипник электродвигателя):

Элемент	Вид отказа	Причина	Последствие
Подшипник	Перегрев	Недостаток смазки	Заклинивание двигателя
Подшипник	Вибрация	Износ сепаратора	Повышенный шум, снижение КПД

5. Оценка рисков (RPN)

Цель: Присвоить оценку Severity (S), Occurrence (O), Detection (D) и рассчитать RPN (Risk Priority Number).

Шкалы оценок (пример):

Параметр	1 (мин.)	10 (макс.)
S (Тяжесть)	Незначительный дефект	Катастрофический отказ
O (Вероятность)	Крайне редко	Постоянно
D (Обнаружение)	Гарантированно обнаруживается	Почти невозможно обнаружить

Пример расчета RPN:

Отказ	S	O	D	RPN (S×O×D)
Перегрев подшипника	8	5	4	160
Вибрация подшипника	6	3	6	108

Вывод: Перегрев критичнее (RPN=160), нужно срочно принимать меры.

6. Оптимизация (устранение рисков)

Цель: Снизить RPN за счет изменений в конструкции или процессе.

Пример действий:

1. Для перегрева подшипника (RPN=160):
   • Мера: Автоматическая система подачи смазки.
   • Результат: O снижается с 5 до 2 → новый RPN = 8×2×4 = 64.
2. Для вибрации (RPN=108):
   • Мера: Внедрение контроля балансировки на линии.
   • Результат: D снижается с 6 до 3 → новый RPN = 6×3×3 = 54.

7. Документирование и отчетность

Цель: Зафиксировать результаты и передать их заинтересованным сторонам.

Что должно быть в отчете:

✔ Таблицы FMEA с RPN до и после оптимизации.
✔ Рекомендации по доработкам.
✔ План мониторинга после внедрения изменений.

Пример вывода:

“После доработок максимальный RPN снижен с 160 до 64. Критические риски устранены, двигатель готов к серийному производству.”

Заключение

7-шаговый FMEA — это не просто формальность, а рабочий инструмент для предотвращения дорогостоящих ошибок.

Главные преимущества:
✅ Снижение затрат на доработки (дешевле исправить на бумаге, чем в серии).
✅ Повышение надежности продукта.
✅ Стандартизация процессов в соответствии с VDA/AIAG.