FMEA在企业设备改造中的应用

【导读】
摘要:失效模式及影响分析(FMEA)是工业企业进行持续改进的有效方法。本文论述了FMEA的特点及实施步骤;应用实例详细介绍了FMEA在企业生产技术改造方面的应用。
   摘要:失效模式及影响分析(FMEA)是工业企业进行持续改进的有效方法。本文论述了FMEA的特点及实施步骤;应用实例详细介绍了FMEA在企业生产技术改造方面的应用。

   一个企业必须灵活迅速地对周围的变化作出科学的反应,从而用具有吸引力和经济上是有竞争力的新产品来保证它的市场地位。FMEA是工业企业进行持续改进的有效方法。

1 FMEA概述
   FMEA是英文Failure Mode and Effects Analysis的缩写,中文意义是失效模式及影响分析。FMEA方法就是企业在新产品的设计开发或生产过程中,借助人们长期积累的工作经验,通过分析来及时发现隐藏的各种缺陷,并采取一定的措施防止这些缺陷再次发生的一种系统化工作方法。它具有如下特点:
 
   ①目的性。FMEA具有鲜明的目的性,就是发现并评价产品或生产过程中潜在的失效情况及其后果,找到能够避免或减少潜在失效的措施,最终使客户满意;

   ②系统性和整体性。FMEA其活动内容贯穿于企业工程技术和生产管理技术的各个部门,又涉及到企业生产的各种要素(人、机、料、环、检测);

   ③持续性。FMEA是一个永无止境的持续完善过程。
 
2 如何进行FMEA 
   FMEA一般可分为设计FMEA和过程FMEA,设计FMEA和过程FMEA在产品形成的不同阶段使用。过程FMEA实施步骤基本是:第一,成立FMEA工作小组。成立以产品开发设计、生产、质量等有关部门专业人员参加的工作小组。对小组人员实行动态管理,小组的活动贯穿于产品形成的所有 制造工序。在FMEA中,强调责任到人,但同时也注重集体协作,既要求独立工作,又要有团队精神。
 
   第二,产品质量功能(或特性)展开。产品质量功能即客户要求的技术要求,如产品的性能、寿命、可靠性、安全性、经济性、适应性等。产品质量特性是衡量产品某些特征的具体要求,表现为数据或参数,例如电器产品的功率、化工产品的含量等。
 
   第三分析并建立产品或过程的失效模式。过程失效模一般应从在规定条件下(环境、操作、时间)不能完成既定的功能或在规定条 件下产品质量特性参数未达到要求等方面来考虑。
 
   第四,失效影响的系统分析。就是采用系统的思想和方法,通过对失 效模式的形成因素(如严重度数、频度数和不易探测度数)的定量分析,从而找到失效原因和避免这些失效的措施和方法,尽而对生产系统进行改造,实现产品质量保证。第四,持续改进。使产品质量得以改善和提高。
 
3 企业应用实例
   某化工企业生产三聚磷酸钠,所用热源由生产黄磷的尾气改为煤气发生炉煤气,热源的改变必然会引起产品质量的变化,我们应用FMEA的思想和方法,对生产装置进行了一系列的改进,最后,整个生产系统满足了新热源的要求,产品质量得到保证。 
 
 
 
   (1)成立FMEA工作小组。小组成员以工艺、设备技术人员为主,同时又吸收了车间生产管理人员和质量管理人员参加,共计7人。
 
   (2)产品特性展开及失效模式分析。三聚磷酸钠产品质量特性指标(国标一级)包括:三聚磷酸钠≥90%,铁≤0.015,PH值在9.2~10之间,白度≥80。经现场分析,新旧两种热源差别较大,煤气炉煤气有用成份co含量比黄磷尾气中co的含量低了约70%,因此发热量降低了约50%。根据实际生产工艺情况,发热量降低主要影响三聚磷钠的含量指标。
 
   (3)失效影响的系统分析:
   ①失效起因确认。FMEA小组采用头脑风暴法进行系统分析讨论,范围包括从投入到产出,从工艺、环境、设备、原材料、人员等整个生产系统进行产品质量影响因素分析,并画出因果分析图,经研究和现场实验确认燃烧器结构不合理、鼓风量不准、煤气量不足、料液流量大、煤气供应不稳等五项为产品含量低的失效起因。

   ②失效模式及后果分析见表一。按照建议的措施对生产系统涉及到的四个岗位的设备、工艺进行修改设计、试验以及加强操作管理等,结果风险系数RPN=S×O×D大大降低。车间于<月/日开车生产,连续生产/天,产品含量均达到90%,部分产品含量超过94%,满足国票的一级产品质量标准。

   (4)坚持PDCA循环不断改进。生产了将近一个月之后,产品质量出现了新的问题,三聚磷酸钠的外观不符合要求,出现了部分的杂质。FMEA小组继续采用困果分析图进行现场质量因素分析研究,确认燃烧器、水封、阻火器内部脏,洗涤塔洗气效果不好,焦炭中灰粉多,煤气管路系统排污不够等/项为引起产品含杂质的原因。失效模式及后果分析见表二。
 
   按照建议的改进措施,继续对整个生产系统的工艺、设备进行了改造,结果风险顺序数RPN均大大降低,消除了产品中杂质。原来三聚酸钠含量平均为95.4%,改进后平均含量达到96.4%,改进前优级品率为10.6%,改进后优级品率达到66.66%。产品质量得到明显改善,达到了预期的改造效果。
 
4 总结
   (1)成绩巩固:
   ①厂控质量标准提高,一级标准三聚磷钠含量由≥90%变为≥94%;

   ②燃烧器、阻火器、水喷头等关键部件绘成标准图以备以后使用;

   ③规定每星期一次,对整个煤气供气系统进行清洗,时间一个小时;

   ④调整水路水压,保证喷头水压不低于0.15Mpa;

   ⑤制定焦炭进厂标准,并分级筛选焦炭。
 
   (2)体会:
   ①实际生产中,因原材料、能源或是某些工艺参数改变,这时必然引起化工生产系统相应改变,有些是装 置、工艺指标等技术性的改变,有些是管理制度和方法的改变。企业事先采用FMEA方法对生产过程进行综合分析,找出潜在的失效模式、失效原因、失效后果、采取措施等等,并进行持续改进,可以达到事前预防的作用,能够低成本地对产品或生产过程进行修正,从而避免日后出现更大的损失;
 
   ②FMEA方法不但适用于普通机械产品,而且也适用于化工生产过程的分析;当FMEA用于化工生产过程改进分析时,由于化工生产的连续性,往往涉及到生产系统方方面面,过时必须应用系统的思想进行整体分析,才能将问题考虑全面。同时,要想系统地提出一套技术改造方案,FMEA成员必须具备强烈的责任心和细心观察分析的能力,技术人员应深入生产现场,深入到组,若是三班倒班生产,也应随班运转,以便观察到真实的一手数据和信息;只有掌握了生产现场的实际情况,才能作出科学的改造方案;
 
   ③技术工作与管理知识相结合,把管理知识用到生产技术改造工作中。生产现场技术改造,采用FMEA方法和PDCA循环的工作思路,以及合理的运用一些管理方面的方法(如因果分析图),不但可以有条不紊地进行技术改造,提高工作效率,而且在“发现问题——解决问题”的循环过程中,逐步完善技术方案,满足生产要求,从而达到满意的效果。



  • 2019-01-18 09:47
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