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.
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
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):
- Электродвигатель
├── 1.1. Статор
├── 1.2. Ротор
├── 1.3. Подшипники
└── 1.4. Корпус
Границы: Анализируется только двигатель, без системы управления.
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 |
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 |
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.
Оптимизация (устранение рисков)
Цель: Снизить RPN за счет изменений в конструкции или процессе.
Пример действий:
- Для перегрева подшипника (RPN=160):
- Мера: Автоматическая система подачи смазки.
- Результат: O снижается с 5 до 2 → новый RPN = 8×2×4 = 64.
- Для вибрации (RPN=108):
- Мера: Внедрение контроля балансировки на линии.
- Результат: D снижается с 6 до 3 → новый RPN = 6×3×3 = 54.
- 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.
