FMEA Meesteren: Stap-voor-Stap Gids voor Onderhoudsmanagers om Failure Mode and Effects Analysis te Bouwen en Gebruiken

Een kwaadaardige ransomware-aanval raakte de stad Atlanta in maart 2018. Het werd een van de duurste schendingen in het laatste decennium. Publieke diensten werden gestopt. Departementen gedwongen essentiële papierwerk handmatig te doen. En het kostte de stadsregering $17 miljoen.

Toen de stof gezeten was, was één ding duidelijk: de stad was niet voorbereid op deze ramp. Een audit twee maanden voor de inbraak vond 2.000 kwetsbaarheden in het IT-systeem van de stad. Het was een goede stap, maar te weinig, te laat.

Wat in Atlanta gebeurde is een waarschuwend verhaal met één grote les - risico kan nooit geëlimineerd worden, maar het kan beheerd worden. Dit is vooral waar in onderhoud. Apparatuurstoring is onvermijdelijk. Maar weten hoe de kans op storing te reduceren, en hoe te reageren wanneer het gebeurt, is kritiek voor succes.

Een failure mode and effects analysis (FMEA) is een tool voor het begrijpen en anticiperen van storing zodat u de impact kunt beperken. In dit artikel leert u:

• Wat een FMEA is
• De verschillende typen FMEA's
• Hoe een FMEA te creëren
• En hoe onderhoudsteams een FMEA kunnen gebruiken

Wat is een FMEA?

Een failure mode and effects analysis, of FMEA, identificeert en documenteert alle manieren waarop een stuk apparatuur kan falen en de potentiële impact van deze storingen. Het schetst:

• Storingsmodi voor individuele componenten
• De gevolgen van storing op productiviteit en veiligheid
• Een plan voor het voorkomen of reageren op deze issues

FMEA's bouwen is een kerncomponent van reliability-centered maintenance (RCM).

Er zijn drie hoofddoelen van een FMEA:

1. Toekomstige storingen voorkomen door de kans op veelvoorkomende en kritieke storingen te reduceren met gepland onderhoud en standaard operationele procedures
2. Reactietijden verminderen, uitvaltijd verlagen, en gezondheid en veiligheid verbeteren wanneer activastoring optreedt
3. Preventief en correctief onderhoud prioriteren in non-noodsituaties

Wat zijn de verschillende typen FMEA?

FMEA's kunnen gecategoriseerd worden in subtypen gebaseerd op het type risico dat ze beoordelen en de impact die ze hebben. Hier is een snel overzicht van elk type FMEA:

• FFMEA (functionele failure mode and effects analysis): Een FFMEA analyseert de risico's die de manier beïnvloeden waarop een systeem functioneert. Het doel van een FFMEA (soms een systeem failure mode and effects analysis genoemd) is om deze storingen te voorkómen voordat ze gebeuren.
• DFMEA (design failure mode and effects analysis): Een DFMEA beoordeelt de risico's van een activum in de ontwerpfase. Het doel van deze analyse is om potentiële issues met een activum te vinden en te corrigeren voordat het gedeployed wordt om de betrouwbaarheid te verhogen, het benodigde onderhoud te verminderen, en de activalevenscyclus te verlengen.
• PFMEA (proces failure mode and effects analysis): Een PFMEA zoekt mogelijke storingen binnen een proces. Het verschil tussen een PFMEA en andere typen FMEA's is dat het focust op wat er mis kan gaan tijdens de operatie en het onderhoud van een systeem.
• FMECA (failure mode, effects, and criticality analysis): Een FMECA (of criticaliteitsanalyse) analyseert zowel storingsmodi als het risiconiveau geassocieerd met die storingsmodi.

Wat is het verschil tussen een storingsmodus en een storingcode?

Een storingsmodus is een fout of defect dat een systeem doet malfunctioneren. Een voorbeeld van een storingsmodus op een variable speed transfer transporter kan een lager vastlopen zijn. Een gebroken lager zal de transporter laten vertragen of stoppen met functioneren.

Een storingcode is een storingsmodus vertegenwoordigd door een alphanumerieke tag. Storingcodes worden vaak in CMMS software gebruikt als een manier om informatie snel over te brengen en te sorteren of te rapporteren op storing. Storingcodes worden meestal ondersteund door drie stukken contextuele informatie. Een voorbeeld van een storingcode ziet er zo uit:

Wat is het verschil tussen FMEA en FRACAS?

Een failure mode and effects analysis schetst mogelijke storing, de oorzaken, en de impact. Het is een proces dat mogelijke toekomstige incidenten en hun waarschijnlijke hoofdoorzaken lijst. Het is een proactieve maatregel.

Een failure reporting, analysis, and corrective action system (FRACAS) is een closed-loop rapportagesysteem dat storingen analyseert die al voorgekomen zijn. Het onderzoekt eerdere storingen om te achterhalen waarom ze gebeurden en wat de impact was zodat ze in de toekomst voorkomen kunnen worden. Het is een reactieve maatregel.

FMEA's creëren voor onderhoud is een sleuteldeel van het bouwen van een FRACAS. In feite is het de eerste stap van het proces. Een FMEA is een baseline voor storing alsook team en apparatuurprestaties. U kunt beslissingen baseren, zoals welke rapporten te creëren of welke storingen te targeten, op deze informatie.

Hoe u FMEA's kunt gebruiken voor onderhoud

Er zijn drie hoofdmanieren waarop onderhoudsteams een failure mode and effects analysis kunnen gebruiken:

1. Om een preventief onderhoudsschema te creëren dat de kans op activastoring reduceert en bronnen optimaliseert
2. Om voor te bereiden op nooodonderhoud zodat activa snel gerepareerd kunnen worden en uitvaltijd geminimaliseerd wordt
3. Om correctief onderhoud en onderhoudsbacklog te prioriteren

FMEA's Gebruiken om een Preventief Onderhoudsschema te Bouwen

Er zijn drie manieren waarop u FMEA's kunt gebruiken om een wereldklasse preventief onderhoudsprogramma te draaien:

• Nieuwe preventieve onderhoudstaken creëren
• Preventief onderhoud prioriteren
• Preventief onderhoud optimaliseren

Download deze template om een preventief onderhoudsschema te creëren

De eerste stap in het creëren van een preventief onderhoudsprogramma is om te begrijpen welke storingen kunnen optreden en hoe vaak ze voorkomen. Een FMEA schetst deze informatie. Bijvoorbeeld, als een nieuw activum ontworpen wordt, stelt een FMEA u in staat om uit te zoeken welke PM's nodig zijn om mogelijke storingsmodi te voorkomen en hoe vaak ze gedaan moeten worden. Dat stelt u in staat om inputs te mappen die ingaan op het creëren van nieuwe PM's, inclusief wie toegewezen wordt aan het werk, wat het werk triggert, wat het kost, en hoe lang het duurt.

Het succes van uw preventief onderhoudsprogramma hangt af van zowel hoeveel storingen u vindt en stopt als de impact van die storingen. Als u 100 kleine uitvallen voorkomt, maar de vijf of zes storingen die uw bedrijf miljoenen dollars kosten niet vangt, is uw programma geflaaud. Een FMEA heeft alle informatie die u nodig hebt om PM's te prioriteren en de meest waarschijnlijke en verstorende uitvallen te targeten.

Terwijl FMEA's u een baseline geven voor het creëren van een preventief onderhoudsschema, zullen uw plannen niet voor eeuwig duren. Uw operatie verandert constant. Uw PM schema moet mee veranderen. Werkorder- en reparatiehistorieën gebruiken om FMEA's te updaten helpt u uw schema te optimaliseren en tempo te houden met andere veranderingen. Bijvoorbeeld, een storingsmodus mag niet zo frequent voorkomen als voorspeld. Deze data kan leiden tot het verminderen van de frequentie van de PM bedoeld om deze storingsmodus te voorkomen. U kunt die bronnen dan naar een andere onderhoudstaak sturen.

FMEA's Gebruiken om te Prepareren op Noodonderhoud

Geen hoeveelheid onderhoud zal storing volledig elimineren. Het beste wat u kunt doen is plannen voor hoog-risico, hoog-impact uitvallen zodat uw team ze in één uur in plaats van twee kan fixen. Een FMEA is een waardevol tool voor het plaatsen van deze noodmaatregelen.

Begin met kijken naar storingen die de grootste impact hebben en het meest voorkomen. Uit deze lijst, pick uit storingsmodi die moeilijk te detecteren zijn. U eindigt met storingsmodi die moeilijk te spotten zijn en de grootste rommel veroorzaken. Bouw een noodresponsplan voor deze uitvallen.

Uw noodresponsplan moet elke informatie omvatten die reactie- en reparatietijden reduceert. Het moet ook gezondheid en veiligheid in overweging nemen. Dit kan het volgende omvatten:

• Onderdelen kitting om tijd te besparen op het ophalen van kritieke reserveonderdelen en persoonlijke beschermingsmiddelen (Download een onderdelen kitting template)
• Een gedetailleerde takenlijst of troubleshooting tips creëren
• Diagrammen, handleidingen, foto's, en andere visuele hulpmiddelen aan werkorders koppelen
• Een lijst van technici of aannemers die de reparatie kunnen voltooien uiteenzetten
• Een manier vestigen om snel met technici te communiceren, zoals CMMS software

FMEA's Gebruiken om Correctief Onderhoud en Onderhoudsbacklog te Prioriteren

Storing vroeg detecteren is nuttig, maar betekent niets als u geen proces heeft voor het snel en effectief corrigeren van die storing. Een FMEA helpt u dit proces bouwen.

De eerste stap is het identificeren van storingsmodi met een hoge severity score (d.w.z. activa die uw bedrijf het meest zullen kosten als ze down gaan). Correctieve actie moet zo snel mogelijk op deze apparatuur gedaan worden. Deze lijst stelt u in staat om trainingsmateriaal en responsplannen te bouwen zodat iedereen bewust is van hoe te reageren op storing.

U kunt een vergelijkbare aanpak hanteren bij het prioriteren van onderhoudsbacklog, met één extra stap. Na het rangschikken van uitgesteld werk op severity, kijk naar overgebleven werk op storingfrequentie. Vergelijk dit met hoe laat het werk is. Als een storingsmodus een frequentie rate heeft die het aantal gemiste inspecties overstijgt, moet dit werk prioriteit krijgen omdat de kans op storing hoger is.

Deze gratis template helpt u uw onderhoudsbacklog prioriteren

Hoe een FMEA te Creëren

De FMEA template hieronder helpt u risico's in uw operatie te spotten en actie te ondernemen om ze te voorkomen.

Download uw eigen FMEA template hier

Maar eerst, hier is hoe u data voor uw FMEA krijgt

Goede FMEA's hangen af van goede data. Zonder data bouwt u uw onderhoudsprogramma op gokken en aannames. Maar hoe vindt u de vereiste informatie voor een FMEA? De drie bronnen hieronder geven een geweldige fundering:

• OEM richtlijnen: Dit is uw startpunt. Deze richtlijnen geven u een baseline voor het invullen van een FMEA als u geen andere data heeft.
• Interviews met operators en technici: Tap in de ervaring van degene die elke dag met apparatuur werken. Ze geven u inzicht wat u elders niet vindt, zoals of een component twee keer zoveel smering nodig heeft als gesuggereerd of of de frequentie van een storing toegenomen is omdat machinespecs veranderd zijn.
• Werkorder data: Uw werkorders onthullen hoe apparatuur presteert en zijn een geweldige bron van informatie voor het aanpassen en verbeteren van uw FMEA's. Zoek naar veelvoorkomende storingen, welke acties genomen werden om de hoofdoorzaak te vinden en te fixen, wat een reparatie vertraagde, en hoe makkelijk het was om een storing te detecteren.

Geen van deze bronnen werkt alleen. Combineer ze om een volledig beeld te krijgen van hoe uw apparatuur werkt, hoe het kan falen, de impact van storing, en wat er aan gedaan moet worden.

Een FMEA Template

1. Identificeer activum componenten

Documenteer elk activum component dat kan breken of degraderen. Bijvoorbeeld, de componenten van een bottellijn kunnen tandwielkasten, motoren, kettenwielen, lagers, en zuigers omvatten.

Begin met uw meest kritieke apparatuur en werk naar beneden. Dit is een geweldige tijd om duidelijke naamconventies en een activumhiërarchie te creëren als u die nog niet heeft.

2. Identificeer potentiële storingsmodi

Het is tijd om te identificeren hoe die componenten kunnen falen. Als een enkel component meerdere storingsmodi heeft, liijst elke storingsmodus dienovereenkomstig. Bijvoorbeeld, een lager's storingsmodi kunnen misuitlijning, corrosie, of vervuiling omvatten.

3. Lijst potentiële effecten van storing

Beschrijf het resultaat van een storing, en hoe het productie en de veiligheid van personeel beïnvloedt. Bijvoorbeeld, een misuitgelijnd lager zal een lijn laten stoppen tot het vervangen kan worden (ongeveer drie uur), met een potentiële verlies van 1.800 eenheden.

4. Severity score

Dit is een meting van een storing's impact op productie en veiligheid. Het wordt gescoord op een schaal van 1 tot 10 met 1 als een laag-impact event en 10 als een hoog-impact event. Rekening houden met de toestand van het activum bij scoren. Bijvoorbeeld, een auto wiens band op laag tempo plat gaat zal kleine stuurproblemen ervaren, maar een platband op hoge snelheid is veel gevaarlijker.

Begin met berekenen van een activum's severity score met deze criticaliteitsanalyse template

5. Lijst potentiële oorzaken

Lijst alle mogelijke redenen waarom een storing kan zijn voorgekomen. Ga verder dan een directe oorzaak. Bijvoorbeeld, een gecorrudeerd lager kan gebeuren omdat voorraden verkeerd gelabeld waren of instructies onduidelijk waren, wat leidde tot onjuiste smering.

Kom tot de kern van storing met deze handige (en gratis!) hoofdoorzaakanalyse template

6. Verwachte frequentie score

Dit is een maat voor hoe gemeen een storingsmodus is. Het wordt gescoord op een schaal van 1 tot 10 waar 1 een event vertegenwoordigt dat zelden voorkomt en 10 een event dat zeer frequent voorkomt.

7. Lijst huidige procescontroles

Documenteer alle maatregelen die aanwezig zijn om een storing te voorkomen of te detecteren. Procescontroles kunnen wekelijkse preventieve onderhoudsinspecties, maandelijkse onderdeelvervangingen, en het gebruik van sensoren om gevaarlijk hoge trillingsniveaus te detecteren omvatten.

8. Detectie score

Dit nummer bepaalt hoe makkelijk het is om een issue te detecteren voordat het totale storing veroorzaakt. Het wordt gescoord op een schaal van 1 tot 10. Een score van 1 wordt gegeven aan een event dat nooit gedetecteerd kan worden. Een score van 10 wordt gegeven aan een event dat bijna elke keer gedetecteerd kan worden. Bijvoorbeeld, een platband kan soms in vroege stadia gedetecteerd worden, dus het zou een 5 scoren. Een beschadigde voorruit wordt vaak veroorzaakt door onvoorspelbare events, wat betekent dat het moeilijk te detecteren is en een 9 zou scoren.

9. Risico prioriteitsnummer

Het risico prioriteitsnummer berekent storingsmodi die de hoogste impact hebben en het meest voorkombaar zijn. Om de RPN te vinden, vermenigvuldig de severity, frequentie, en detectie scores. Bijvoorbeeld, als een storingsmodus een severity score van 8 heeft, een frequentie score van 5, en een detectie score van 10, zou de RPN 400 zijn. Hoe hoger het nummer, hoeveel meer bronnen in het voorkomen van die storing gestoken moeten worden.

10. Bepaal aanbevolen actie

Vestig een plan voor het verminderen van de kans op storing of het vergroten van de kansen op vroege detectie. Dit kan het verhogen van de frequentie van PM's op een component of het investeren in toestandsmonitoring apparatuur omvatten.

Hoe FMEA's Te Beheren

FMEA's zijn levende documenten die regelmatig herzien en bijgewerkt moeten worden. Hier zijn enkele events die een herziening van een FMEA kunnen triggeren:

• Een nieuw activum wordt ontworpen of geïnstalleerd op uw faciliteit
• Een nieuwe technicus of operator treedt het team toe
• Een verandering wordt gemaakt in een machine's operatiemodus (d.w.z. het draait vaker of specs veranderen)
• Een storingsmodus treedt vaker op
• Nieuwe technologie geïmplementeerd die u helpt storingen makkelijker te detecteren of te voorkomen
• U ontdekt een nieuwe storingsmodus of reden voor een bestaande storing
• De impact van storing verandert (bijv. een nieuw product met duurdere materialen in productie)

Zowel onderhouds- als operatiepersoneel moeten betrokken zijn bij het wijzigen en toevoegen aan een failure mode and effects analysis. De diversiteit van perspectieven en ervaringen met apparatuur helpt gaten in uw FMEA's te vermijden.

FMEA's Zijn Een Lange-termijn Investering In Succes

Een failure mode and effects analysis is geen pleister of een troubleshooting tool. Het is een continue activiteit met het doel om storing waar mogelijk te voorkomen en de effecten te mitigeren wanneer het niet kan. Het is een planningsbron en een bescherming tegen financieel verlies en veiligheidsrisico's.

Hoewel het creëren van FMEA's een aanzienlijke tijdsinvestering vereist, zal het u op de lange termijn terugbetalen door u te helpen vooruit plannen, reactief onderhoud te voorkomen, en team succes te tracken.