FMEA在新建計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用

/ 中國人民解放軍第4724工廠

0 引言

計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立工作主要是要確定計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具及其配套設(shè)備的技術(shù)性能指標(biāo)，完成相關(guān)設(shè)備及環(huán)境設(shè)施的配置，人員的培訓(xùn)，設(shè)備的溯源，重復(fù)性試驗(yàn)及穩(wěn)定性考核等工作。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立，需按規(guī)定經(jīng)過相關(guān)的計(jì)量行政主管部門考核。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核的目的，是確認(rèn)被考核的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是否具有量值傳遞的能力，是對計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行計(jì)量檢定、校準(zhǔn)資格的認(rèn)可。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核程序，包括受理申請、發(fā)送計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核任務(wù)（計(jì)劃）委托書、專家評審（現(xiàn)場考評）、審批和簽發(fā)證書（或計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核結(jié)果通知書）五個(gè)環(huán)節(jié)。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核的項(xiàng)目主要包括人員資質(zhì)、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、文件集、測量方法、設(shè)施和環(huán)境條件等。

計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)在建立的過程中，往往會因人員、設(shè)備、設(shè)施和環(huán)境、方法等各種因素的影響導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)在考核過程中不能順利通過，需進(jìn)行整改達(dá)到要求后方能通過。如標(biāo)準(zhǔn)考核不能一次性通過將給企業(yè)帶來一定的影響。其一，計(jì)量器具外送檢定周期長，影響企業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)度。其二，計(jì)量器具外送浪費(fèi)大量資金，影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。其三，減少創(chuàng)收，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)可以對外開展相關(guān)業(yè)務(wù)。

如何提高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)建立一次通過的水平，保證計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)建立的進(jìn)度，是每個(gè)企業(yè)計(jì)量管理部門，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室必須思考和解決的問題。

1 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置建立流程

計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立主要包括建標(biāo)準(zhǔn)備、考核申請、考核實(shí)施、簽發(fā)證書等過程。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)建立流程見圖1。

圖1 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)建立流程

其中建標(biāo)準(zhǔn)備工作包含10項(xiàng)工作：（1）計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的配置。（2）人員的配備。（3）設(shè)施、環(huán)境條件的建立。（4）計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備的溯源。（5）計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的試運(yùn)行。（6）檢定或校準(zhǔn)結(jié)果不確定度評定。（7）檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證。（8）《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核（復(fù)查）申請書》《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告》的編制。（9）模擬檢定、校準(zhǔn)項(xiàng)目的開展。（10）計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)檔案的建立。

2 FMEA基本原理

FMEA又可稱為故障模式、影響及危害分析（Failure Mode，Effects and Criticality Analysis，F(xiàn)MECA），是一種前瞻性的可靠性分析方法。國際上許多協(xié)會組織和專家對FMEA從不同角度進(jìn)行了定義。如：美國醫(yī)療保障促進(jìn)協(xié)會認(rèn)為FMEA是一種系統(tǒng)的事前控制方法。它通過分析系統(tǒng)中故障發(fā)生的部位和原因，分析各類故障模式的影響程度，從中識別在系統(tǒng)中最需要改進(jìn)的部位，從而制定改進(jìn)措施以減少影響程度；通用電氣公司認(rèn)為FMEA是一種在產(chǎn)品工藝過程中，采用現(xiàn)代工程技術(shù)來分析潛在故障模式的分析方法。采用這種方法，能夠發(fā)現(xiàn)、評價(jià)產(chǎn)品/過程中一切潛在的失效模式，從而及時(shí)對潛在的故障及其后果進(jìn)行有效控制。

FMEA采用了分類歸納的方法，找出系統(tǒng)中所有的故障模式和可能對系統(tǒng)造成的影響，并對存在的故障模式的嚴(yán)重度、檢測難易度和發(fā)生頻度進(jìn)行分析。采用FMEA的目的是在故障發(fā)生前發(fā)現(xiàn)、評價(jià)產(chǎn)品/過程中一切潛在的失效模式，并采取有力的預(yù)防措施來及時(shí)對潛在的故障及其后果進(jìn)行有效控制。經(jīng)實(shí)踐證明FMEA是一種非?？煽康谋Ｕ霞夹g(shù)。

3 FMEA在計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置建立中的應(yīng)用

3.1 二等鉑電阻溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置建立失效模式分析

按照二等鉑電阻溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置建立過程分解，以項(xiàng)目目標(biāo)體系為導(dǎo)向，自上而下地將項(xiàng)目從粗到細(xì)地進(jìn)行分解。通常一個(gè)項(xiàng)目可以分成許多個(gè)子項(xiàng)目、子任務(wù)、工作包等多個(gè)層次。將建立二等鉑電阻溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置的項(xiàng)目進(jìn)行WBS分解，見表1。

運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法在各階段列舉的失效模式見表2。

3.2 計(jì)算RPN值

風(fēng)險(xiǎn)度是計(jì)算每個(gè)失效模式的風(fēng)險(xiǎn)度，用RPN來表示。風(fēng)險(xiǎn)度是失效模式的嚴(yán)重度、失效模式的發(fā)生度和失效模式的可探測度這三項(xiàng)的乘積，即RPN=S·O·D。當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)度RPN的數(shù)值越大，說明該失效模式引起的的風(fēng)險(xiǎn)就越大。應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)性大的模式及時(shí)采取預(yù)防和改善措施。按照公式計(jì)算各個(gè)失效模式的嚴(yán)重度，見表3。

3.3 失效原因風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)分析

按照失效模式分析給出的RPN值的大小，可以清楚地看到失效原因的影響的優(yōu)先級別。其中排列在RPN值前30%的為影響較大的因素。

表1 WBS分解表

表2 失效模式列表

表3 失效模式風(fēng)險(xiǎn)度計(jì)算結(jié)果和排名表

表4 失效模式風(fēng)險(xiǎn)度計(jì)算結(jié)果和排名表

根據(jù)表4對失效模式風(fēng)險(xiǎn)度計(jì)算結(jié)果和排名，并結(jié)合對建立二等鉑電阻溫度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置的項(xiàng)目進(jìn)行WBS分解，經(jīng)過廣泛聽取意見，進(jìn)行歸納分析并采取措施。具體見表5。

3.4 效果評價(jià)

通過實(shí)施有效措施后，A公司在今年新建的兩項(xiàng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了失效模式的分析和RPN數(shù)值的計(jì)算，發(fā)現(xiàn)其相關(guān)項(xiàng)的RPN值已有顯著的下降。重點(diǎn)關(guān)注的失效模式，經(jīng)采取措施后其RPN都控制在可接受的數(shù)值范圍內(nèi)，最終使得整個(gè)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)得到了有效的預(yù)防和控制。具體數(shù)據(jù)見表6。

表5 失效模式原因分析歸納表

表6 改進(jìn)前后對照表

4 結(jié)語

本文通過運(yùn)用了失效模式與影響分析（Failure Mode and Effects Analysis，F(xiàn)MEA）技術(shù)，分析已建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)過程中造成計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)不通過的失效模式與失效因素，從而為新建計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量管理人員建立質(zhì)量預(yù)防控制措施提供有效的數(shù)據(jù)支持及理論的導(dǎo)向。