Лауреат 7-го Международного Турнира по качеству
   стран Центральной и Восточной Европы в номинации
«Малые и средние компании»
 


База знаний

Особенности применения методики FMEA в оборонной промышленности

rozental  Розенталь Р.М. - ведущий специалист по инженерным методам обеспечения качества. Консалтинговая компания ЗАО "Центр "Приоритет"

 

Сегодня проблеме повышения качества военной техники уделяется значительное внимание уже не только со стороны руководителей предприятий и корпораций оборонной отрасли, но и со стороны Президента и правительства РФ.

Подтверждением серьезности проблемы могут служить следующие факты [1,2]:

  • значительный рост числа рекламаций на образцы военной техники, поставляемой на экспорт (2002 г. – 622 рекламации, 2006 г. – 1311 рекламаций);
  • низкий уровень надежности продукции для внутреннего рынка (результаты подконтрольной эксплуатации ВВСТ в войсках показали, что заданным требованиям по качеству и надежности соответствует лишь около 70% образцов ВВСТ);
  • высокий уровень дефектности производимой продукции (в среднем возвраты продукции по результатам испытаний, проводимых ОТК предприятий, составляют 8,4%, военными представительствами Минобороны России – 13%).

Важно отметить, что в совокупности эти факторы приводят к существенному удорожанию продукции. В результате для некоторых российских оборонных предприятий доля затрат на устранение дефектов продукции в процессе изготовления, испытаний и эксплуатации составляет 40-50% от общих затрат на производство продукции, в то время как для большинства зарубежных фирм аналогичный показатель не превышает 15-20% [3].

26 октября 2009 года на совещании по вопросам развития ОПК Президент РФ обратил особое внимание на проблему качества продукции ОПК, от которого зависит конкурентоспособность России на мировом рынке вооружений. Одновременно было отмечено, что снижение себестоимости продукции ОПК, по сути, является уже вопросом выживания [4].

На том же совещании среди мер, направленных на повышение национальной конкурентоспособности в сфере производства вооружений, военной и специальной техники, министр промышленности и торговли обозначил обязательное использование современных методов менеджмента качества. 

Одним из таких методов является FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) – анализ видов и последствий отказов, появление которого в послевоенные годы в США стало ответом на возрастающие требования к надежности в условиях принципиального усложнения технических систем.

Впервые требования к выполнению анализа отказов (Failure Analysis) были сформулированы US Navy в 1950-х годах в спецификациях систем управления полетами [5], а в 1960-х годах эта методика была использована NASA при реализации лунной программы Apollo [6].

В 1970-е годы Министерство обороны США выпустило стандарт MIL-STD-1629 [7], который, с некоторыми модификациями [8], на протяжении почти четверти века использовался при разработке и производстве не только военной, но и гражданской продукции. В период до 1998 года, когда военное ведомство США отменило большое число военных стандартов, перейдя на их гражданские аналоги, методика FMEA являлась обязательной составляющей программы надежности оборонной продукции [9]. В настоящее время Департаментом обороны США FMEA-анализ определен как один из базовых видов деятельности (Basic Reliability Activities) в руководстве по повышению надежности [10, Sect.4.3.1].  Также следует отметить, что согласно исследованиям журнала «Concurrent Engineering», в Великобритании, несмотря на рекомендательный статус, FMEA применяется на 100% предприятиях, осуществляющих поставку продукции военного назначения [11].

В российских военных стандартах рекомендации по применению FMEA появились в первой половине 1980-х годов в требованиях к программам обеспечения надежности:

«В программе обеспечения надежности на стадии разработки (ПОНр) предусматривают следующие основные мероприятия, выполняемые в процессе ОКР (составной части ОКР):

  • анализ возможных видов отказов, оценку их последствий … разработку мер по предупреждению наиболее опасных отказов и их последствий» [12, раздел 4.1.1].
    Но лишь спустя два десятилетия в новую серию военных стандартов по надежности ГОСТ РВ 27 вошли прямые указания на соответствующий стандарт:
    «В ПОНр предусматривают следующие основные мероприятия, выполняемые в процессе ОКР (СЧ ОКР):
  • анализ возможных видов, причин и последствий отказов в соответствии с требованиями ГОСТ 27.310 и разработку мер по предупреждению наиболее опасных отказов» [13, раздел 7.1].

Практическая любая современная военная техника немыслима без применения радиоэлектронных компонентов. Приятно отметить, что в середине 1990-х годах в отечественной военной радиоэлектронике произошло заметное движение в направлении освоения FMEA. Так, в 1995 году ЦНИИ 22 МО РФ выпустил рекомендации по надежностно-ориентированному проектированию и изготовлению, в которых декларировалась обязательность применение методики FMEA на всех этапах создания РЭА:

«Процедура анализа видов, причин и последствий отказов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) является обязательной составной частью процесса проектирования и отработки РЭА, начиная с разработки эскизного проекта и кончая испытаниями опытных образцов» [14, раздел 5.11.2].

С точки зрения системы менеджмента качества, проведение FMEA полностью отвечает рекомендациям ГОСТ РВ 15.002.2003, в соответствии с которыми «Организация должна определить действия с целью устранения причин потенциальных несоответствий для предупреждения их появления» [15, раздел 8.5.3]. Общая взаимосвязь методики FMEA со стандартами ГОСТ РВ показана на рис.1.

FMEA rozental final

Рис.1. Взаимосвязь методики FMEA со стандартами и руководящими документами системы ГОСТ РВ.

 

Группа компаний «Приоритет» уже на протяжении более 10 лет занимается вопросами внедрения методики FMEA на российских предприятиях. Практика показала, что специалисты предприятий быстро принимают FMEA на «вооружение», но также быстро и «остывают». Причина этого состоит в том, что непосредственно освоение FMEA длится всего лишь несколько месяцев, в то время как реальная отдача начинается через 1–1,5 года и только при условии регулярного и систематического использования методики [16].

Внедрение FMEA предусматривает ряд этапов, важнейшим из которых является обучение с практическими занятиями по FMEA-методологии:

«Необходимы специальная подготовка персонала, проводящего анализ … и его тесное взаимодействие с разработчиками и конструкторами систем»  [17, раздел 2.2.2].

Cуть процесса взаимодействия раскрывается в новой версии стандарта МЭК, российский аналог которого ГОСТ Р 51901.12 был выпущен в 2007 году:

«В целом FMEA является результатом работы команды, состоящей из квалифицированных специалистов, способных признать и оценить значимость и последствия различных типов потенциальных несоответствий конструкции и процессов, которые могут привести к отказам продукции. Работа в команде стимулирует процесс мышления и гарантирует необходимое качество экспертизы» [18, раздел 4.1].

Командная работа является одной из фундаментальных основ успешного применения FMEA. Например, в автомобильной промышленности, имеющей наиболее богатый опыт применения методики, есть четкие правила формирования и работы команд для проведения анализа:

«FMEA-команда (межфункциональная команда) представляет собой временный коллектив из разных специалистов, созданный специально для цели анализа и доработки конструкции и (или) процесса изготовления данного технического объекта. При необходимости в состав FMEA-команды могут приглашаться опытные специалисты из других организаций.

В своей работе FMEA-команды применяют метод мозгового штурма; рекомендуемое время работы – от 3 до 6 часов в день. Для эффективной работы все члены FMEA-команды должны иметь практический опыт и высокий профессиональный уровень. Этот опыт предполагает для каждого члена команды значительную работу в прошлом с аналогичным и объектами.

Рекомендуемое число участников FMEA-команды – от 4 до 8 человек. Полный состав участников FMEA-команды для работы с данным техническим объектом должен быть неизменным, однако в отдельные дни в работе FMEA-команды может принимать участие неполный ее состав, что определяется целесообразностью присутствия тех или иных специалистов при рассмотрении текущего вопроса» [19, раздел 5].

Многие вопросы формирования культуры командной работы сегодня регламентируются на уровне международных стандартов:

«Важным личным качеством члена группы должна быть объективность. При необходимости члены группы должны отбросить свой прошлый технический опыт, если он диктует устаревшие технические решения. Члены группы должны оценивать информацию без предубеждений и/или эмоциональной сопричастности. Предубеждение может поставить под серьезную угрозу успех процесса анализа проекта. Необъективность любого члена группы может легко вызвать аналогичное поведение других членов и свести на нет результативность анализа проекта.

Члены группы задают вопросы и отвечают на них, они должны осознавать (и поощряться к этому), что даже самые трудные и/или смущающие вопросы должны быть сформулированы в конструктивной и доброжелательной форме. В процессе работы персонал проектировщиков и разработчиков не должен чувствовать по отношению к себе персональную критику» [20, раздел 7.1].

Результатом такого подхода является кардинальное изменение количества трудозатрат на различных этапах жизненного цикла продукции (рис.2). Таким образом внедрение FMEA позволяет реализовать цели, обозначенные в «Положении об особенностях стандартизации оборонной продукции», по обеспечению качества, конкурентоспособности и безопасности оборонной продукции и сокращения затрат на разработку, производство, эксплуатацию и утилизацию оборонной продукции, а также сроков разработки оборонной продукции [21, пункт 10].

FMEA rozental final-2

Рис.2. Изменение трудозатрат на различных этапах жизненного цикла продукции при внедрении методики FMEA [22].

 

В заключение хотелось бы отметить, что FMEA, несомненно, является давно ожидаемой методикой среди российского инженерного сообщества. Об этом свидетельствуют результаты опросов специалистов, освоивших FMEA, и оценивающих степень практической его полезности на уровне от 7,6 до 9,5 баллов по 10-балльной шкале  [23]. 

Многолетний опыт внедрения методики на российских предприятиях показывает, что можно выделить ряд основных преимуществ при освоении FMEA: 

  1. Интенсивный обмен информацией дает эффект взаимного обучения, передачи инженерного опыта и повышения квалификации членов команды в смежных областях.
  2. Командная работа стимулирует возникновение новых технических идей , причем многие из них доходят до уровня патентов.
  3. Нередко команда способна выявить недостатки конструкции и технологии, которые авторы не в состоянии увидеть из-за излишней «привязанности» к своему детищу. 
  4. Снижаются потери, связанные с доработками и изменениями на стадии производства. 
  5. Улучшается репутация предприятия, поскольку сегодня потребители не хотят ждать годы, в течение которых будет происходить доводка “сырого изделия”.

В завершение автор хотел бы выразить признательность своим коллегам – специалистам консалтинговой компании ЗАО «Центр «Приоритет», за помощь и поддержку при подготовке материала.

 

Литература:

[ ] Андриевский В.А., «Об основных направлениях работ по обеспечению качества и надежности вооружения, военной и специальной техники» // Бюллетень «Менеджмент Вооружение Качество», 2008, № 3(17).

[2] Маянский В.Д., «Анализ современного состояния качества серийного производства вооружения, военной и специальной техники по государственному оборонному заказу» // Бюллетень «Менеджмент Вооружение Качество», 2008, № 1(15).

[3] В.В.Барабанов, «Комплексная межведомственная программа повышения качества продукции оборонно-промышленного комплекса» // Качество и ИПИ(CALS)-технологии, 2004, №3, с.5-8.

[4] Начало совещания по вопросам развития оборонно-промышленного комплекса, 26 октября 2009 года .

[5] Bureau of Naval Weapons, Department of the Navy, MIL-F-18372(Aer), General Specification for Design, Installation, and Test of Aircraft Flight Control Systems, 31 March 1955.

[6] Apollo Reliability and Quality Assurance Office, National Aeronautics and Space Administration, RA-006-013-1A, Procedure for Failure Mode, Effect, and Criticality Analysis (FMECA), August 1966.

[7] Department of Defense, MIL-STD-1629, Procedures for Performing a Failure Mode, Effects and Criticality Analysis, 1 November 1974.

[8] Department of Defense, MIL-STD-1629A, Procedures for Performing a Failure Mode, Effects and Criticality Analysis, 24 November 1980; Notice 1, 7 June 1983; Notice 2, 28 November 1984.

[9] Department of Defense, MIL-STD-785B, Reliability Program for System and Equipment Development and Production, 15 September 1980.

[ 0] Department of Defense, MIL-HDBK-00189A, Handbook. Reliability Growth Management, 10 September 2009.

[ 1] M.Ainscough, B.Yazdani, «Concurrent Engineering within British Industry» // Concurrent Engineering, 2000, v.8, no.2, pp.2-11.

[ 2] ГОСТ В 15.206-84 Система разработки и постановки продукции на производство военной техники. Программы обеспечения надежности. Общие требования.

[ 3] ГОСТ РВ 27.1.02-2005 Надежность военной техники. Программа обеспечения надежности. Общие требования.

[ 4] РД В 319.01.10-95 Руководящий документ. Аппаратура радиоэлектронная. Методические рекомендации по надежностно-ориентированному проектированию и изготовлению.

[ 5] ГОСТ РВ 15.002.2003 Системы разработки и постановки продукции на производство. Военная техника. Системы менеджмента качества.

[ 6]   Розно М.И. «Как научиться смотреть вперед? Внедрение FMEA-методологии» // Методы менеджмента качества, 2000, № 6, с.25-28.

[ 7] МЭК 812 (1985), Техника анализа надежности систем. Метод анализа видов и последствий отказов, 1987.

[ 8] ГОСТ Р 51901.12:2007 Менеджмент риска. Метод анализа видов и последствий отказов.

[ 9] ГОСТ Р 51814.2-2001 Системы качества в автомобилестроении. Метод анализа видов и последствий потенциальных дефектов.

[20] ГОСТ Р МЭК 61160:2006, Менеджмент риска. Формальный анализ проекта.

[2 ] Постановление правительства РФ №822 от 17 октября 2009 г., «Положение об особенностях стандартизации оборонной продукции (работ, услуг), поставляемой по государственному оборонному заказу, продукции (работ, услуг), используемой в целях защиты сведений, составляющих государственную тайну или относимых к охраняемой в соответствии с законодательством Российской Федерации иной информации ограниченного доступа, продукции (работ, услуг), сведения о которой составляют государственную тайну, а также процессов проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации, утилизации и захоронения указанной продукции».

[22] FMEA. Failure and Effect Analysis. Метод анализа дефектов и их последствий.Мастер-класс Розно М.И. – Нижний Новгород: Центр Приоритет, 2009.

[23] Розно М.И. «Проектирование: с FMEA или без?»

 

Стандарты и качество, 2001, №9.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить