Содержание 1. Введение В статье рассматриваются модели оценки рисков, которые можно применить к грузовым машинам, для прогнозирования возможного ущерба в виде финансовых и материальных затрат с целью уменьшения процента вероятности их возникновения. Представлен анализ риска по методу «Критерий. Событие. Правило». Данный метод основан на сборе информации различными методами, присвоении оценки выявленным рискам, ранжировании и формулировании отчета по проведенному анализу. Он может проводиться как полностью ручным механическим методом сбора информации и проведением расчетов или может быть доведен до автоматизированного от сбора данных до выдачи готовых результатов (но в данном случае могут быть не учтены некоторые нюансы, которые существенным образом могли бы повлиять на итог проведенного анализа). Экспертный метод имеет особое значение, так как он опирается непосредственно на человеческой опыт. В данном случае особую роль играем человеческий фактор. Сбор информации и присвоенные оценки группам риска зависит от степени согласованности экспертов по данному вопросу. Чем меньше колебания в значениях оценок экспертов, тем более точными и оптимальными будут полученные результаты. 2. Термины и определения 3. Риски и менеджмент риски 3.1 Общие определения Понятие риск-ориентированного мышления в системе менеджмента качества вводится стандартом ГОСТ Р ИСО 9001-2015. Основные определения приведены в ГОСТ Р ИСО 9000 и ГОСТ Р 51897-2011. В соответствии с названными стандартами определение риск – это следствие влияния неопределенности на достижение поставленных целей. Там же имеется примечание к определению риска, где под следствием влияния неопределенности необходимо понимать отклонение от ожидаемого результата или события (позитивное и/или негативное). А цели могут быть различными по содержанию (в области экономики, здоровья, экологии и т. п.) и назначению (стратегические, общеорганизационные, относящиеся к разработке проекта, конкретной продукции и процессу). Причём риск часто характеризуют путем описания возможного события и его последствий или их сочетания, к тому же риск часто представляют в виде последствий возможного события (включая изменения обстоятельств) и соответствующей вероятности. Так же там говорится про неопределенность, что это состояние полного или частичного отсутствия информации, необходимой для понимания события, его последствий и их вероятностей. Любые действия организации включают в себя риск. Организации путём распознавания осуществляют риск-менеджмент, анализ и последующее оценивание, насколько риск будет оправдан воздействием, чтобы соответствовать необходимым критериям риска. Процесс риск-менеджмента должен быть неотъемлемой частью менеджмента, частью культуры и практики организации, а также соответствовать бизнес-процессам организации. Разберём процесс риск-менеджмента и пояснение по элементам процесса в общем виде так, как это указанно по ГОСТ Р ИСО 31000-2010 Определение ситуации Идентификация риска Обмен информацией и консультирование Мониторинг и пересмотр Анализ риска Оценивание риска Воздействие на риск Рисунок 1 – Процесс риск-менеджмента Обмен информацией и консультирование. Обмен информацией и консультирование с заинтересованными сторонами являются важными аспектами, потому что с их помощью делают выводы о риске, основанные на их восприятиях риска. Эти восприятия могут отличаться вследствие различий в ценностях, потребностях, предположениях, понятиях и опасениях заинтересованных сторон. Поскольку их точки зрения могут иметь существенное влияние на принимаемые решения, то восприятия заинтересованных сторон необходимо идентифицировать, регистрировать, записывать и учитывать в процессе принятия решений. Обмен информацией и консультирование должны способствовать обмену правдивой, существенной, точной и понятной информацией с учетом аспектов конфиденциальности и личной неприкосновенности. Определение ситуации. Посредством установления ситуации (контекста), организация формулирует свои цели, определяет внешние и внутренние параметры, которые следует принимать во внимание при управлении рисками, и определяет область применения и критерии риска для оставшегося процесса. Оценка риска. Оценка риска – это полный процесс идентификации риска, анализа риска и оценивания риска. Идентификация риска. Идентификация должна включать риски, независимо от того, контролирует ли организация их источник или нет, даже если их источник или причина могут быть неочевидными. Идентификация рисков должна включать рассмотрение эффекта домино, включая эффект каскада и кумулятивные эффекты. Также необходимо рассматривать широкий спектр последствий, даже если источник риска может быть не очевиден. Наряду с идентификацией, что может произойти, необходимо рассматривать возможные причины и сценарии, которые показывают, какие могут наступить последствия. Все существенные причины и следствия должны быть рассмотрены. Анализ риска. Анализ риска включает рассмотрение причин и источников риска, их положительных и отрицательных последствий и возможности того, что эти последствия могут произойти. Факторы, влияющие на последствия и возможность, должны быть идентифицированы. Риск анализируют посредством определения последствий и возможности, а также других характеристик риска. Событие может иметь множественные последствия и может воздействовать на различные цели. Необходимо также принимать во внимание существующие средства управления, их результативность и эффективность. Оценивание риска. Оценивание риска включает сравнение уровня риска, выявленного во время процесса анализа, с установленными критериями риска во время рассмотрения ситуации (контекста). Рассмотрение необходимости воздействия на риск должно основываться на этом сравнении. Воздействие на риск. Воздействие на риск включает выбор одного или более вариантов модифицирования рисков и применение этих вариантов. Будучи примененным, воздействие на риск устанавливает или изменяет средства управления. Мониторинг и пересмотр. Мониторинг и пересмотр должны быть планируемой частью процесса риск-менеджмента и включать регулярную проверку или надзор. Они могут быть периодическими, произвольными. Обновлённый ГОСТ Р ИСО 9001-2015 вводит понятие «Рискориентированное мышление» и означает необходимость рассмотрения риска при принятии решения о строгости и важности подхода к планированию и управлению как системой менеджмента качества, так же процессами и видами деятельности. Риск-ориентированное мышление необходимо для достижения результативности системы менеджмента качества. Чтобы соответствовать требованиям системы менеджмента качества организации необходимо планировать и внедрять действия, связанные с рисками и возможностями. Определять, чего организация хочет достичь, а именно цели и намеченные результаты. При планировании системы организация должна оценить, что может оказать влияние на достижение этих целей и намеченных результатов; это включает определение связанных рисков и возможностей. Организация должна рассматривать как внутренние, так и внешние факторы, соответствующие заинтересованные стороны, которые могут повлиять на достижение системой менеджмента качества ее намеченных результатов. При определении потребностей этих заинтересованных сторон должны быть определены риски и возможности для системы менеджмента качества. При определении рисков и возможностей организация должна сосредоточиться на увеличении желаемого влияния, создавая новые допустимости и предотвращая или уменьшая нежелательное влияние (посредством снижения Предупреждение риска риска или означает «предупреждающего» принятие действия). «риск-ориентированного мышления», и организация должна рассмотреть применение этого подхода ко всем процессам, требуемым для ее системы менеджмента качества. Определив риски и возможности, которые могут оказать влияние на систему менеджмента качества, организация должна спланировать действия в отношении их. Установленные действия должны быть включены в процессы и системы менеджмента качества, и всего бизнеса, а результативность этих действия должна оцениваться. Эти действия могут включать в себя, например, разработку соответствующих средств управления для существующих процессов системы менеджмента качества или разработку новых процессов как ответная реакция на возможность. Существует много действий, которые организация может предпринять в отношении риска. Для менеджмента качества характерна разработка средств управления, которые включают, например, контроль, мониторинг и измерение процессов, продукции и услуг, калибровку, проектирование продукции и процессов, корректирующие действия, и в частности обеспечение распространения их на другие соответствующие области организации, установленные методы и рабочие инструкции, обучение и привлечение компетентных лиц. Оценивая спрос рынка, можно определить возможности, например, предложение новых услуг или продукции, или использование новой технологии для разработки более совершенных систем, например, онлайн- сервисы для потребителей или цепочки поставок. Путем анализа результативности процессов системы менеджмента качества могут быть определены возможности для сокращения отходов или улучшения результатов и деятельности. Организация должна планировать действия в отношении возможностей, благодаря которым она стремится получить преимущества. Реестр риска является одним из способов представления и хранения информации об опасных событиях и риске. В реестр риска обычно включают основные виды опасностей, применяемые методы оценки и снижения риска и мероприятия по предупреждению, снижению и обработке риска. При разработке реестра риска необходимо учитывать соответствующие законодательные и обязательные требования, а также иную доступную информацию о видах опасности и риске их возникновения. Однако составление реестра риска, особенно при наличии большого количества источников опасности, требует больших усилий, затрат времени, финансовых средств, а также накопления необходимого объема информации. Реестр риска должен содержать данные по идентификации опасных событий и оценке их риска, а также данные о возможных последствиях воздействия этих опасных событий на деятельность организации в стоимостном и материальном выражении. В реестр риска включают также оценку выполнения мероприятий по обработке риска. Составление реестра риска начинают с определения области применения реестра риска и, в частности, с определения объектов реестра риска. Объектами реестра риска могут быть, организация в целом, ее структурное подразделение или его часть, продукция, услуга, процесс или вид деятельности, персонал или отдельные работники. Распределение ответственности за разработку и ведение реестра риска должно соответствовать этапам менеджмента риска, поскольку внесение информации в реестр риска и ее корректировку следует выполнять после завершения каждого этапа менеджмента риска. Реестр риска является планом действий, так как в реестре риска кроме идентификации опасностей и оценки риска определены необходимые мероприятия по снижению риска, сроки их внедрения и ответственные за их выполнение. Реестр риска является основой для обмена информацией руководства с персоналом и другими заинтересованными лицами, поскольку содержит перечень текущих проблем организации, связанных с риском, и сведения о том, как, кто и когда этими проблемами управляет. Основными этапами разработки и ведения реестра риска являются, определение области применения реестра риска, распределение ответственности в соответствии с этапами процесса менеджмента риска, заполнение реестра риска по мере выполнения этапов менеджмента риска, пересмотр и актуализация реестра риска. При создании, внедрении и поддержке реестра риска в организации следует учитывать, политику, стратегические и тактические цели организации в области менеджмента риска, особенности изготавливаемой продукции и оказываемых организацией услуг, основные производственные процессы и процессы менеджмента организации, установленные и используемые методы анализа и оценки риска, законодательные и обязательные требования, требования причастных сторон, условия использования выпускаемой продукции. Использование реестра риска является неотъемлемой частью успешной практики менеджмента риска организации. Эффективное ведение реестра риска позволяет улучшать результаты бизнеса путем идентификации и анализа возможных проблем и принимать более обоснованные решения. Реестр риска позволяет организациям на местном, региональном и федеральном уровнях сопоставлять данные о риске и применять апробированные методы предупреждения опасных событий и инцидентов и реагирования на них. Чтобы соответствовать требованиям ГОСТ Р 57189-2016 организации необходимо планировать и внедрять действия, связанные с рисками и возможностями. Направление усилий на риски и возможности создает основу для достижения улучшенных результатов, повышения результативности СМК и предотвращение неблагоприятных последствий. 3.2 Анализ рисков Управление рисками на предприятии не может быть совокупностью моментных действий. В любом случае это целый процесс направленных действий. Более того, процесс риск-менеджмента должен быть частью общего управления бизнесом для достижения результата. Как таковой процесс управления рисками включает несколько этапов. Следует учесть, что в практике эти этапы не обязательно реализуются в строгой последовательности, а могут выполняться и параллельно. Общая схема рискменеджмента представлена на рисунке 2. Существует общая последовательность действий, отражающая логику процесса управления риском (жирные стрелки). Кроме этого, есть обратные связи между этапами, т.е. на любом из них можно вернуться на предыдущий. На последнем этапе, как мы далее увидим, производится общая оценка и анализ произведенного процесса. Результаты этого этапа будут учтены при дальнейшей реализации каждого этапа процесса риск-менеджмента (стрелки справа). I Идентификация и анализ рынка II Анализ альтернативных методов управления рисками Выбор методов управления риском III IV V Исполнение выбранного этапа управления риском Мониторинг результатов и совершенствование системы управления риском Рисунок 2 – Этапы процесса управления рисками На 3-м этапе принимаются решения об используемых методах управления рисками, что может затребовать уточнения информации о рисках (этап 1) или определить схему процесса мониторинга (этап 5). Такова логика последовательности реализации этапов управления риском на предприятии. Теперь рассмотрим каждый из этих этапов несколько подробнее. Этап 1. Идентификация и анализ риска. Под идентификацией рисков понимают выявление рисков, их специфики, выделение особенностей их реализации, включая изучение размера экономического ущерба, а также изменение рисков во времени, степень взаимосвязи между ними и изучение факторов, влияющих на них. Этот процесс подразумевает определение таких моментов как, источники неопределенности и риска, последствия реализации риска, источники информации, численное определение риска, взаимное влияние рисков друг на друга. На данном этапе, прежде всего, создается информационная база для реализации дальнейшего процесса управления рисками: сведения о риске, его последствиях и величине экономического ущерба, количественная оценка параметров риска и т.д. Дополнительно следует отметить, что идентификация и анализ риска осуществляются не единовременно. Скорее они представляют собой непрерывный процесс, осуществляемый в риск-менеджмента. Этап 2. Анализ альтернатив управления риском. Существует целый набор разнообразных методов, позволяющих снизить степень риска и величину ущерба. На данном этапе такие методы рассматриваются и анализируются применительно к конкретной ситуации. Т.е. менеджер решает, как можно снизить риск, потери в случае наступления рисковой ситуации, ищет источники покрытия этого ущерба. Сами по себе методы риск-менеджмента достаточно разнообразны. Это связано с неоднозначностью понятия риска и наличием большого числа критериев их классификации. В следующем разделе данной главы мы более подробно рассмотрим основные методы, а здесь ограничимся лишь кратким их обзором. Подходы к управлению рисками можно сгруппировать по способам минимизации негативного влияния неблагоприятных событий. Уклонение от риска – это набор мероприятий, приводящих к полному избеганию влияния неблагоприятных последствий рисковой ситуации. Следовательно, локализация риска – это действия, приводящие к уменьшению ущерба путем выделения наиболее рисковых активов и придания им полной автономии (финансовой, управленческой, научной). В данном случае фирма принимает риски на себя. Диссипация риска – это меры, позволяющие переложить ответственность и возмещение возникающего вследствие наступления рисковой ситуации ущерба на другого субъекта. Компликация дособытийные риска методы включает управления в себя рисками следующие – методы, осуществляемые заблаговременно мероприятия, направленные на изменение существенных параметров риска (вероятность наступления, размеры ущерба). Сюда можно отнести методы трансформации рисков, которые связаны, в основном, с препятствованием реализации риска. Обычно эти методы ассоциируются с проведением превентивных мероприятий. Послесобытийные методы управления рисками – методы, осуществляемые после наступления ущерба и направленные на ликвидацию последствий. Они направлены на формирование финансовых источников, используемых для покрытия ущерба. В основном это методы финансирования риска. Этап 3. Выбор методов управления риском. Здесь менеджер формирует антирисковую политику для фирмы, а также политику, направленную на снижение степени неопределенности в работе. Основные вопросы, на которые необходимо обратить внимание, сводятся к следующим видам, например, выбор наиболее эффективных методов управления рисками, определение влияния выбранной программы на совокупный риск в деятельности организации. При разработке системы риск-менеджмента менеджер должен учитывать, прежде всего, принцип ее результативности. Он заключается в том, что управляющие воздействия должны направляться не на все, а в первую очередь, на те риски, которые оказывают наибольшее влияние на деятельность компании. В условиях, скажем, бюджетных ограничений, наиболее незначительные риски должны отбрасываться с целью экономии ресурсов (пассивная стратегия). В то же время за счет освобожденных средств проводится интенсивная работа с более серьезными рисками (активная стратегия). Результат данного этапа – программа управления рисками на предприятии. Она представляет собой детальное описание мероприятий, информационное которые необходимо обеспечение, критерии предпринять, определения ресурсное и эффективности программы, распределение ответственности и др. Этап 4. Исполнение выбранного метода управления риском. Здесь непосредственно реализуется программа, разработанная на предыдущем этапе. Вопросы, которые решаются на данном этапе, касаются технической специфики принимаемых решений, например, конкретные мероприятия, которые следует реализовать, сроки исполнения этих мероприятий, источники и состав ресурсов, необходимых для осуществления этой работы, определение ответственных лиц. Таким образом, устраняются противоречия и двусмысленность в планировании и контроле исполнения программы управления риском. Этап 5. Мониторинг результатов и совершенствование системы управления риском. Данный этап реализует обратную связь в системе управления рисками. Первая задача этой связи заключается в определении общей эффективности функционирования системы в целом. Кроме того, выявляются узкие места и слабые стороны риск-менеджмента на предприятии. Классификацию методов связывают с этапами процесса оценки риска: идентификация риска; анализ риска - анализ последствий; анализ риска - качественная, смешанная или количественная оценка вероятностных характеристик риска; анализ риска - оценка эффективности существующих средств управления; анализ риска - количественная оценка уровня риска; сравнительная оценка риска. Для каждого этапа процесса оценки риска применимость метода оценки определяется по шкале: строго применим, применим и не применим (таблица 1). Методы, приведённые в классификационной таблице, призваны обеспечить высокий уровень достоверности на всех этапах оценки риска, в частности количественной оценки вероятностных характеристик риска. Таблица 1 Характеристика применимости методов оценки риска Наименование метода Процесс оценки риска Идентифик Анализ риска ация Последстви Вероятностн риска е ые характеристи ки Структурная схема применим не строго надежности и булевы применим применим методы. [14] Анализ видов и строго строго строго последствий отказов применим применим применим Уровень риска не примени м строго примени Сравнительн ая оценка риска не применим строго применим (FMEA) [12,25] Анализ дерева неисправностей (FTA) [13,26] Анализ дерева событий (ETA) [27] Анализ "галстукбабочка" [8] Марковский [15] применим не применим строго применим применим строго применим применим применим строго применим не применим не применим анализ. применим строго применим Моделирование методом Монте-Карло не применим не применим не применим Байесовский анализ и сети Байеса не применим строго применим не применим м примени м примени м строго примени м не примени м не примени м не примени м применим не применим применим не применим строго применим строго применим 4.Методы оценки риска 4.1 Структурная схема надежности и булевы методы. Под структурной схемой надежности понимается наглядное представление (графическое или в виде логических выражений) условий, при которых работает или не работает исследуемый объект (система, устройство, технический комплекс и т.д.). Типовые структурные схемы представлены на рис. 3 A А В Z B C A E B D Рисунок 3. Типовые структурные схемы а – последовательная; б – параллельная; в – последовательно-параллельная Для преобразования кинематической схемы в структурную схему надежности необходимо определить, какие функции интересуют и условия выполнения этих функций. Логическая схема системы Внешний вид системы Рисунок 4. Пример преобразования в структурную схему надежности для грузового автомобиля Метод структурных схем базируется на следующих допущениях: 1. Грузовой автомобиль рассматривается как многоэлементная система, обладающая конечным числом элементов, определённой структурой и схемой межэлементных функциональных связей. В качестве элементов рассматриваются функциональные системы и агрегаты грузового автомобиля. Схема межэлементных связей и структура системы заданы однозначно. 2. Каждая система, в свою очередь, рассматривается состоящей из отдельных элементов и отвечает выше сформулированным требованиям. 3. Для каждого элемента и системы в целом допускаются лишь два возможных технических состояния: полная работоспособность, либо полный отказ. Всякая возможность частичного функционирования всей системы или её элементов исключается. 4. Предполагается, что все случайные события безотказной работы элементов независимы. Т. е., отказ одного элемента системы не сказывается на работоспособности (не влечёт отказа) других элементов. 5. Считается, что в каждый момент времени может произойти только один отказ, т. е. вероятность попадания двух или более отказов на один элементарный отрезок времени ∆t близка к нулю. 6. Подразумевается, что системы и её элементы перед каждым очередным рабочим циклом (например, полётом) имеют одно и то же стабильно техническое состояние. т. е., элементы системы либо не «стареют», либо их свойства полностью восстанавливаются при межполётном обслуживании. 7. Считается, что вероятность отказа любого элемента зависит только от длительности рабочего цикла (например, полёта) и не зависит от его предварительной наработки (например, в предыдущих полётах). 8. Предполагается, что последовательность отказов элементов не влияет на суммарную работоспособность системы (свойство монотонности). 9. Подразумевается, что система состоит (создаётся) преимущественно из «старых» элементов, характеристики безотказности которых известны по опыту их эксплуатации в составе систем-прототипов или по результатам стендовых испытаний. 10. В качестве критерия надёжности системы берется вероятность P(τ ) безотказной работы за время τ рабочего цикла (например, за время выполнения полётного задания). Из перечисленных допущений следует, что модель обладает большой широтой, применима к системам различной природы и не требует специальной информации о природе системы и характерах отказов. Но эти преимущества модели одновременно являются её слабыми местами и накладывают ограничения на её применение. Действительно, из допущений 1, 2, 3 и 8 следует, что в системе возможно лишь конечное множество технических состояний (булева модель). Очевидно, что допущение может быть справедливым лишь для относительно простых по структуре систем без функциональной избыточности. Т. е., только для таких систем, где каждый элемент выполняет одну строго определённую функцию и связан с минимальным числом других элементов. Далеко не всякая система отвечает условию 4. Решая вопрос о применимости метода (модели), необходимо рассмотреть природу, характер и последствия каждого отказа с точки зрения удовлетворения этому допущению, которое одновременно является и основным ограничением на применение метода. Допущение 7 (марковская модель) также справедливо далеко не для всякой системы и не для всякого периода её эксплуатации. Допущения 4, 5, 6 и 7 в совокупности соответствуют модели простейшего (пуассоновского) потока отказов. Последний же является приемлемой моделью реального потока только на этапе нормальной эксплуатации системы. Как следствие, модель (и метод) неприменима для анализа надёжности на этапах приработочных и износовых отказов в системе. 4.2 Анализ деревьев неисправностей Дерево неисправностей - организованное графическое представление условий или других факторов, вызывающих нежелательное событие, называемое вершиной событий. Представление приводят в форме, которая может быть понята, проанализирована и, по мере необходимости, перестроена таким образом, чтобы облегчить идентификацию: факторов, воздействующих на надежность и характеристики эффективности системы, например режимов неисправностей компонентов, ошибок оператора, условий окружающей среды, ошибок программного обеспечения; противоречивых требований или спецификаций, которые могут влиять на надежность и эффективность системы; общих событий, воздействующих более чем на один функциональный компонент, который может уменьшить преимущества резервирования. Анализ дерева неисправностей является в основном дедуктивным (нисходящим) методом анализа, нацеленного на точное определение причины или комбинации причин, приводящих к вершине событий. Анализ, главным образом, качественный, но, в зависимости от некоторых условий, он может также быть количественным. Кислородный датчик поступает горючая смесь с нарушенной структурой состава Топливо, которое не сгорает в цилиндрах, догорает в катализаторе Неисправности катализатора Замена двигателя Рисунок 5 - Подсистема дерева неисправностей Цель данного анализа - найти наиболее вероятную причину отказа усилителя. В процессе анализа выяснилось, что самый высокий вклад в отказ усилителя вносит конденсатор, расположенный на выходе усилителя на динамик. Существует высокая вероятность короткого замыкания этого конденсатора. Это является следствием выбора конденсатора с более низким напряжением из-за его меньших габаритов. В результате понижение емкости этого конденсатора составило 90 %. Короткое замыкание является только дополнительной причиной отказа конденсатора. Обе причины привели к увеличению количества отказов конденсатора. Исходная интенсивность отказов конденсатора (1500 мкФ) не является низкой. Конденсатор был заменен на конденсатор с соответствующим напряжением, что уменьшило вероятность отказа усилителя за срок службы больше чем на 20 %. В результате этого повысилась надежность системы. В этом случае показатель неработоспособности системы Q, рассчитанный для заданного времени эксплуатации, представляет собой вероятность отказа системы F(t), так как ремонт не допускался. 4.3Анализ деревьев событий При построении дерева событий для определения поломки грузового автомобиля исходное событие пониженное давление которая может закончиться ремонтом двигателя. В случае возникновения данной проблемы главным является замена масла в двигателе. При большом очаге пожара необходимо в соответствии с инструкцией проверить качество масла и работу двигателя. Возможное «дерево событий» представлено на рис. 6. Пониженное давление Проверка уровня масла норма Слишком низкий Использовать рекомендованное масло Проверка температуры норма Проверка качества масла Слишком высокий Перегрев двигателя норма Проверка редукционного клапана масла норм Замена масла Демонтаж двигателя В масле присутствует вода и топливо Демонтаж двигателя неправильное Замените рекомендуемым маслом Рисунок 6. Дерево событий для грузового автомобиля 4.4 Анализ «галстук-бабочка» Анализ "галстук-бабочка" — схематический способ описания и анализа пути развития опасного события от причин до последствий. Данный метод сочетает исследование причин события с помощью дерева неисправностей и анализ последствий с помощью дерева событий. Однако основное внимание метода "галстук-бабочка" сфокусировано на барьерах между причинами и опасными событиями и опасными событиями и последствиями. Диаграммы "галстук-бабочка" могут быть построены на основе выявленных неисправностей и деревьев событий, но чаще их строят непосредственно в процессе проведения мозгового штурма. Рисунок 7. Анализ «Галстук бабочка» 4.5Анализ видов и последствий отказов (FMEA) Цели проведения FMEA проводят с целью анализа и доработки конструкции технического объекта, производственного процесса, правил эксплуатации, системы технического обслуживания и ремонта технического объекта для предупреждения возникновения и (или) ослабления тяжести возможных последствий его дефектов и для достижения требуемых характеристик безопасности, экологичности, эффективности и надежности. Применение метода FMEA основано на следующих принципах: 1. Командная работа. Реализация метода FMEA осуществляется силами специально подобранной межфункциональной команды экспертов. 2. Иерархичность. Для сложных технических объектов или процессов их изготовления анализу подвергается как объект или процесс в целом, так и их составляющие; дефекты составляющих рассматриваются по их влиянию на объект (или процесс), в который они входят. 3. Итеративность. Анализ повторяют при любых изменениях объекта или требований к нему, которые могут привести к изменению комплексного риска дефекта. 4. Регистрация результатов проведения FMEA. В соответствующих отчетных документах должны быть зафиксированы результаты проведенного анализа и решения о необходимых изменениях и действиях. Необходимые изменения и действия, указанные в отчетных документах, должны быть отражены в соответствующих документах в рамках действующей на предприятии системы качества. В процессе FMEA решают следующие задачи: составляют перечень всех потенциально возможных видов дефектов технического объекта или процесса его производства, при этом учитывают как опыт изготовления и испытаний аналогичных объектов, так и опыт реальных действий и возможных ошибок персонала в процессе производства, эксплуатации, при техническом обслуживании и ремонте аналогичных технических объектов; ГОСТ Р 51814.2-2001 - определяют возможные неблагоприятные последствия от каждого потенциального дефекта, проводят качественный анализ тяжести последствий и количественную оценку их значимости; определяют причины каждого потенциального дефекта и оценивают частоту возникновения каждой причины в соответствии с предлагаемыми конструкцией и процессом изготовления, а также в соответствии с предполагаемыми условиями эксплуатации, обслуживания, ремонта; оценивают достаточность предусмотренных в технологическом цикле операций, направленных на предупреждение дефектов в эксплуатации, и достаточность методов предотвращения дефектов при техническом обслуживании и ремонте; количественно оценивают возможность предотвращения дефекта путем предусмотренных операций по обнаружению причин дефектов на стадии изготовления объекта и признаков дефектов на стадии эксплуатации объекта; количественно оценивают критичность каждого дефекта (с его причиной) приоритетным числом риска ПЧР и при высоком ПЧР ведут доработку конструкции и производственного процесса, а также требований и правил эксплуатации с целью снижения критичности данного дефекта. При проведении FMEA наряду с предложенным вариантом конструкции или процесса производства рекомендуется анализировать также альтернативные варианты технических решений. Эти варианты рассматривают с целью снижения комплексного риска дефекта по ПЧР, снижения стоимости и повышения эффективности функционирования технического объекта или технологии его изготовления. Методология анализа видов, причин и последствий дефектов предполагает организацию межфункциональной команды (FMEA-команды), состоящей из разных специалистов, знания которых необходимы при анализе и доработке конструкции объекта и (или) производственного процесса. В случаях, когда при разработке технического объекта конструкцию и процесс производства разделять нецелесообразно, разработку конструкции и производственного процесса проводят совместно с применением общего FMEA. Отраслевыми примерами целесообразного применения общего FMEA являются: резинотехническое производство, шинная промышленность и др. В этом случае применяют обобщенную методологию анализа видов и последствий дефектов конструкции и технологии по настоящему стандарту, а также по ГОСТ 27.310. 4.6.2 В случаях, когда разрабатываемый технический объект предполагает сначала разработку конструкции этого объекта, а затем разработку процессов его производства, метод FMEA может быть разделен на два этапа: этап отработки конструкции (DFMEA или FMEA конструкции) и этап отработки производственного процесса (PFMEA или FMEA процесса). Анализ видов и последствий дефектов конструкции (DFMEA, FMEA конструкции) FMEA конструкции представляет собой процедуру анализа первоначально предложенной конструкции технического объекта и доработки этой конструкции в процессе работы соответствующей FMEAкоманды. FMEA конструкции проводят на этапе разработки конструкции технического объекта. Данный метод позволяет предотвратить запуск в производство недостаточно отработанной конструкции, помогает улучшить конструкцию технического объекта и заранее предусмотреть необходимые меры в технологии изготовления, предупреждая появление или (и) снижая комплексный риск дефекта за счет: коллективной работы разносторонних специалистов, входящих в DFMEA-команду; изначального и полного учета требований для изготовления компонентов, требований сборки, контроля при изготовлении, удобства обслуживания и т. д.; повышения вероятности того, что все виды потенциальных дефектов и их последствия будут рассмотрены в процессе работы DFMEAкоманды; анализа полной и разносторонней информации при планировании эффективного испытания конструкции; анализа списка всех видов потенциальных дефектов, ранжированных по их влиянию на потребителя, при котором устанавливают систему приоритетов при проведении улучшений конструкции и программу испытаний; Планирование FMEA осуществляют по 5.3 ГОСТ 27.310. Необходимо решить вопрос о модификациях и этапах работы по методу FMEA: сначала DFMEA, затем PFM EA или общий FMEA. Ознакомление с предложенными проектами конструкции и (или) технологического процесса Ведущий FMEA-команды представляет для ознакомления членам своей команды комплект документов по предложенному проекту конструкции или (и) проекту технологического процесса. Определение видов потенциальных дефектов, их последствий и причин. Для конкретного технического объекта и (или) производственного процесса с его конкретной функцией определяют (пользуясь имеющейся информацией и предшествующим опытом) все возможные виды дефектов. Описание каждого вида дефекта заносят в протокол анализа видов, причин и последствий потенциальных дефектов, составленный, например, в виде таблицы. Форма протокола должна быть предварительно выбрана и утверждена. Рекомендуемая форма протокола приведена в приложении А. Примеры видов дефектов технического объекта: растрескивание, деформация, люфт, течь, прокол, короткое замыкание, окисление, перелом. Примеры видов дефектов технологического процесса: недостаточная толщина покрытия, пропуск операции установления шплинта, применение другого материала. Для всех описанных видов потенциальных дефектов определяют их последствия на основе опыта и знаний FMEA-команды. Примеры последствий дефектов: шум, неправильная работа, плохой внешний вид, неустойчивость, прерывистая работа, шероховатость, неработоспособность, плохой запах, повреждение управления. Примечания 1 Для каждого вида дефектов может быть несколько потенциальных последствий, все они должны быть описаны. Последствия дефектов следует описывать признаками, которые может заметить и ощутить потребитель, причем имеется в виду, что потребитель может быть как внутренним (на последующих операциях создания объекта), так и внешним. Последствия дефектов следует излагать в конкретных терминах системы, подсистемы или компонента, подвергаемых анализу. Для каждого последствия дефекта экспертно определяют балл значимости S при помощи таблицы баллов значимости. Балл значимости изменяется от 1 для наименее значимых по ущербу дефектов до 10 — для наиболее значимых по ущербу дефектов. Для конкретного предприятия эта таблица должна быть пересмотрена в соответствии со спецификой предприятия и конкретными последствиями дефектов. Типовые значения баллов значимости приведены в таблицах 1 и 2 раздела . В дальнейшем при работе FMEA-команды и выставлении ПЧР используют один максимальный балл значимости S из всех последствий данного дефекта (примеры использования максимального балла S при вычислении ПЧР приведены в приложении Б). Для каждого дефекта определяют потенциальные причины. Для одного дефекта может быть выявлено несколько потенциальных причин, все они должны быть по возможности полно описаны и рассмотрены отдельно. Примеры причин дефектов: использован другой материал, неадекватное предположение недостаточные обслуживанию, о жизнеспособности возможности слабая защита смазки, от конструкции, неполные неблагоприятных перегрузка, инструкции условий по среды. Причинами (механизмами) дефектов могут быть, например: текучесть, ползучесть, нестабильность материала, усталость, износ, коррозия. Для каждой потенциальной причины дефекта экспертно определяют балл возникновения О. При этом рассматривается предполагаемый процесс изготовления и экспертно оценивается частота данной причины, приводящей к рассматриваемому дефекту. Балл возникновения изменяется от 1 для самых редко возникающих дефектов до 10 —для дефектов, возникающих почти всегда. Для данного дефекта и каждой отдельной причины определяют балл обнаружения D для данного дефекта или его причины в ходе предполагаемого процесса изготовления. Балл обнаружения изменяется от 10 для практически не обнаруживаемых дефектов (причин) до 1 — для практически достоверно обнаруживаемых дефектов (причин). После получения экспертных оценок S, О, D вычисляют приоритетное число риска ПЧР по формуле ПЧР = S х О х D. (1) Для дефектов, имеющих несколько причин, определяют соответственно несколько ПЧР. Каждое ПЧР может иметь значения от 1 до 1000. 6.5.8 Для приоритетного числа риска должна быть заранее установлена критическая граница (ПЧРф) в пределах от 100 до 125. По усмотрению службы маркетинга и других служб предприятия для некоторых возможных дефектов значение ПЧРф может быть установлено менее 100. Снижение ПЧРф соответствует созданию более высококачественных и надежных объектов и процессов. Составляют перечень дефектов/причин, для которых значение ПЧР превышает ПЧРгр. Именно для них и следует далее вести доработку конструкции и (или) производственного процесса. Для каждого дефекта/причины с ПЧР > ПЧРф команда должна предпринимать усилия к снижению этого расчетного показателя посредством доработки конструкции и (или) производственного процесса. После того, как действия по доработке определены, необходимо оценить и записать значения баллов значимости S, возникновения О и обнаружения D для нового предложенного варианта конструкции и (или) производственного процесса. Все новые значения ПЧР следует рассмотреть и если необходимо дальнейшее их снижение, повторить предыдущие действия. Ответственный за разработку конструкции и (или) производственного процесса инженер должен подтвердить, что все предложения членов команды по доработке были рассмотрены. В конце работы FMЕА-команды должен быть составлен и подписан протокол, в котором отражают основные результаты работы команды, включающие, как минимум: состав FMEA-команды; описание технического объекта и его функций; перечень дефектов и (или) причин для первоначально предложенного варианта конструкции и (или) производственного процесса: экспертные баллы S, О, D и ПЧР для каждого дефекта и причины первоначально предложенного варианта конструкции и (или) технологического процесса; предложенные в ходе работы FMEA-команды корректирующие действия по доработке первоначально предложенного варианта конструкции и (или) производственного процесса; - экспертные баллы S, О, D и ПЧР для каждого дефекта и причины доработанного варианта конструкции и (или) производственного процесса. При необходимости к протоколу работы FMEA-команды прилагают соответствующие чертежи, таблицы, результаты расчета и т. д. Таблица 1 Рекомендуемая шкала баллов значимости S для FMEA конструкции Последствие Опасное Критерий значимости последствий Балл S без Очень высокий ранг значимости, когда вид потенциального 10 предупреждения дефекта ухудшает безопасность работы Грузового автомобиля и/или вызывает несоответствие обязательным требованиям безопасности и экологии без предупреждения Опасное с Весьма высокий ранг значимости, когда вид потенциального предупреждением дефекта ухудшает безопасность работы 9 грузового автомобиля или вызывает несоответствие обязательным требованиям безопасности и экологии с предупреждением Очень важное Грузовой автомобиль/узел неработоспособно с потерей 8 основной функции Важное Грузовой автомобиль /узел работоспособно, но снижен 7 уровень эффективности. Потребитель неудовлетворен Умеренное Грузовой автомобиль /узел работоспособно, но системы комфорта/удобства неработоспособны. 6 Потребитель испытывает дискомфорт Слабое Грузовой автомобиль /узел работоспособно, но система(ы) 5 комфорта/удобства работают малоэффективно. Потребитель испытывает некоторое неудовлетворение Очень слабое Отделка и шумность изделия не соответствуют ожиданиям 4 потребителя. Дефект замечает большинство потребителей Незначительное Отделка/шумность изделия не соответствуют ожиданиям 3 потребителя. Дефект замечает средний потребитель Очень Отделка/шумность изделия не соответствуют ожиданиям незначительное потребителя. Дефект замечают придирчивые потребители Отсутствует Нет последствия 2 1 «Опасное с предупреждением» — такое последствие, о возможности наступления которого потребитель (пользователь, оператор) предупреждается заранее световым, звуковым или другим индикатором. В ряде случаев предотвратить наступление дефекта с его последствием невозможно или технически нецелесообразно, но легко осуществить предупреждение о наступлении в ближайшее время такого дефекта (например, износ колодок тормозов, падение уровня тормозной жидкости т. п.) Таблица 2 Рекомендуемая шкала баллов значимости дефекта S для FMEA производственного процесса Последствие Критерий значимости последствий Опасное без Может подвергнуть опасности персонал у станка или на предупреждения сборке. Очень высокий ранг значимости, когда вид потенциального дефекта ухудшает безопасность работы транспортного средства и (или) вызывает несоответствие обязательным требованиям безопасности и экологии без предупреждения Опасное с Может подвергнуть опасности персонал у станка или на предупреждением сборке. Весьма высокий ранг значимости, когда вид потенциального дефекта ухудшает безопасность работы транспортного средства и (или) вызывает несоответствие обязательным требованиям безопасности и экологии с предупреждением Очень важное Большое нарушение производственной линии. Может браковаться до 100 % продукции. Транспортное средство/узел неработоспособны с потерей главной функции. Потребитель очень недоволен Важное Небольшое нарушение производственной линии. Может потребоваться сортировка продукции, когда часть ее бракуется. Транспортное средство работоспособно, но с пониженной эффективностью. Потребитель неудовлетворен Умеренное Небольшое нарушение производственной линии. Часть продукции необходимо забраковать (без сортировки). Транспортное средство/узел работоспособны, но некоторые системы комфорта и удобства не работают. Потребитель испытывает дискомфорт Слабое Небольшое нарушение производственной линии. Может потребоваться переделка до 100 % продукции. Транспортное средство/узел работоспособны, но некоторые системы комфорта и удобства работают с пониженной эффективностью. Потребитель испытывает некоторое неудовлетворение Очень слабое Небольшое нарушение производственной линии. Может потребоваться сортировка и частичная переделка продукции. Отделка и шумность изделия не соответствуют ожиданиям потребителя. Этот дефект замечает большинство потребителей Незначительное Небольшое нарушение производственной линии. Может Балл S 10 9 8 7 6 5 4 3 Очень незначительное Отсутствуют потребоваться переделка части продукции на специальном участке. Отделка и шумность не соответствуют ожиданиям потребителя. Дефект замечает средний потребитель Небольшое нарушение производственной линии. Может 2 потребоваться доработка части продукции на основной технологической линии. Отделка и шумность не соответствуют ожиданиям потребителя. Дефект замечает разборчивый потребитель Нет последствий 1 Таблица 3 Рекомендуемая шкала для выставления балла возникновения О (FMEA конструкции) Вероятность дефекта Возможные частоты дефектов Балл О Очень высокая: дефект почти неизбежен Более 1 из 2 » 1 из 3 Более 1 из 8 » 1 из 20 Более 1 из 80 » 1 из 400 » 1 из 2000 Более 1 из 15000 » 1 из 150000 Менее 1 из 1 500 000 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Высокая: повторяющиеся дефекты Умеренная: случайные дефекты Низкая: относительно мало дефектов Малая: дефект маловероятен Таблица 4 Рекомендуемая шкала для выставления балла возникновения О (FMEA процесса) Вероятность дефекта Возможные частоты дефектов Очень высокая: дефект почти неизбежен Более 1 из 2 » 1 из 3 Высокая: ассоциируется с аналогичными Более 1 из 8 процессами, Более 1 из 8 Менее 0,51 8 »1 из 20 которые часто отказывают Умеренная: в общем ассоциируется с Более 1 из предыдущими Более 1 из 80 Менее 0,83 6 80 процессами, у которых наблюдались »1 из 400 случайные дефекты, » 1 из 400 » 1,00 5 но не в »1 из 2000 большой пропорции Низкая: отдельные дефекты, связанные с Более 1 из подобными процессами 15000 Индекс Cpk Балл О Менее 0,33 » 0,33 Менее 0,51 » 0.67 10 9 8 7 Мене 0.83 »1,00 »1.17 6 5 Менее 1,33 3 Очень низкая: отдельные дефекты, связанные с почти идентичными процессами Малая: дефект маловероятен. Дефекты никогда не связаны с такими же идентичными процессами Более 1 из Менее 1.5 150000 Менее 1 из Более 1,67 1500000 2 1 В основе выставления оценок обнаружения D лежит предыдущий опыт членов FMEA-команды по возможностям обнаружения аналогичных причин дефектов при соответствующих методах обнаружения, заложенных в производственный процесс. Таблица 5 Рекомендуемая шкала для выставления балла обнаружения D (FMEA конструкции) Обнаружение Критерии: правдоподобность обнаружения при Балл D проектируемом контроле Абсолютная Проектируемый контроль не обнаружит и (или) не 10 неопределенность может обнаружить потенциальные причину/механизм и последующий вид дефекта, или контроль не предусмотрен Очень плохое Очень плохие шансы обнаружения потенциальных 9 причины/ механизма и последующего вида дефекта при предполагаемом контроле Плохое Плохие шансы обнаружения потенциальных 8 причины/механизма и последующего вида дефекта при предполагаемом контроле Очень слабое Очень ограниченные шансы обнаружения 7 потенциальных причины/механизма и последующего вида дефекта при предполагаемом контроле Слабое Ограниченные шансы обнаружения потенциальных 6 причины/механизма и последующего вида дефекта при предполагаемом контроле Умеренное Умеренные шансы обнаружения потенциальных 5 причины/ механизма и последующего вида дефекта при предполагаемом контроле Умеренно Умеренно высокие шансы обнаружения 4 хорошее потенциальных причины/механизма и последующего вида дефекта при проектируемом контроле Хорошее Высокие шансы 3 Очень хорошее Очень высокие шансы 2 Почти наверняка Проектируемые действия (контроль) почти 1 наверняка обнаруживают потенциальную причину и последующий вид дефекта Таблица 6 Рекомендуемая шкала для выставления балла обнаружения D (FMEA процесса) Обнаружение Критерии: вероятность обнаружения дефекта при Балл D контроле процесса до следующего или последующего процесса или до того, как часть или компонент покинет место изготовления или сборки Почти невозможно Нет известного контроля для обнаружения вида 10 дефекта в производственном процессе Очень плохое Очень низкая вероятность обнаружения вида 9 дефекта действующими методами контроля Плохое Низкая вероятность обнаружения вида дефекта 8 действующими методами контроля Очень слабое Очень низкая вероятность обнаружения вида 7 дефекта действующими методами контроля Слабое Низкая вероятность обнаружения вида дефекта 6 действующими методами контроля Умеренное Умеренная вероятность обнаружения вида дефекта 5 действующими методами контроля Умеренно хорошее Умеренно высокая вероятность обнаружения вида 4 дефекта действующими методами контроля Хорошее Высокая вероятность обнаружения вида дефекта 3 действующими методами контроля Очень хорошее Очень высокая вероятность обнаружения вида 2 дефекта действующими методами контроля Почти наверняка Действующий контроль почти наверняка обнаружит вид дефекта. Для подобных процессов известны надежные методы контроля 1
