حالت شکست و تجزیه و تحلیل اثرات (FMEA) روشی نظاممند، پیشرو و کاربردی برای شناسایی، ارزیابی و مدیریت ریسک است. از این روش برای مدیریت مخاطرات براساس شاخصهایی مانند شدت اثر، اندازه اثر و قابلیت شناسایی استفاده میشود. در صورت افزودن تحلیل بحرانی بودن، این روش با عنوان FMECA شناخته میشود. در مقاله حاضر، روش حالت شکست و تجزیه و تحلیل اثرات (FMEA) مفهومسازی و تعریف خواهد شد.
تعریف واژگان کلیدی FMEA
روش Failure mode and effects analysis بهمعنی «حالت شکست و تحلیل اثرات» است. ریشه این به دهه ۱۹۴۰ در مسائل نظامی و مهندسی بازمیگردد، امروزه در مدیریت کیفیت، ایمن صنعتی و مهندسی صنایع کاربرد گستردهای دارد.
برای شناخت روش FMEA باید واژگان کلیدی زیر بهدرستی مفهومسازی و ادراک شود:
شکست (Failure)
- انحراف یک جزء یا بخش از سیستم از کارکرد، رفتار یا عملیات مورد نیاز یا طراحی شده ؛ مسائلی که کارور با ان روبه رو میشود.
- ناتوانی یک سیستم، زیر سیستم یا بخشی از آن برای اجرای عملکرد مورد انتظار.
- ناتوانی بخشی از یک سیستم برای کار در محدوده ی از پیش تعریف شده ی خود.
حالت شکست (Failure mode)
- روش خرابی یک جزء
- حالت یا وضعیتی که یک جزء بعد از خرابی به خود میگیرد.
علت شکست (Failure Cause)
- فرآیند یا مکانیزم دخیل در شروع یک حالت شکست
- فرآیندهای احتمالی که میتوانند سبب خرابی یا شکست یک جزء شوند مانند شکستهای فیزیکی، نقصهای طراحی، نقصهای ساخت و تولید، نیروهای محیطی و مانند اینها .
اثر شکست (Failure effect)
- پیامد یا پیامدهای که حالت شکست بر روی عملکرد بخشی از سیستم یا کل آن دارد.
نمره اولویت ریسک (“Risk Priority Number “PRN)
- شاخص اولویت بندی ریسک برای قابلیت اعتماد
- PRN= Probability * Severity * Detection
این روش برای شناسایی حالات بالقوه شکست، علل آنها و پیامدهای ناشی از شکست در اجزا، فرایندها و سیستمها است. هدف آن نیز شناسایی و اولویتبندی شکستهای بالقوه پیش از وقوع و کاهش پیامدهای آنها در چرخه عمر محصول یا فرایند است.
قوانین زمینهای (پیش نیازها) FMEA
قوانین زمینهای (پیش نیازها) FMEA عبارتند از مجموعهای از فرایندهای انتخابی پروژه، فرضیاتی که تحلیل بر مبنای آنها انجام میشوند، سخت افزاری که در تحلیل مورد استفاده قرار گرفته یا از تحلیل کنار گذاشته میشود، و منطق کنار گذاشتن سخت افزارها. یک مجموعه تیپیک از قواعد زمینهای (فرضیات) عبارتند از:
- در هر زمان، تنها یک حالت شکست وجود دارد.
- تمامی ورودیها (اعم از دستورالعملهای نرمافزاری) به شکل عددی وجود دارند.
- تمامی مواد مصرفی به مقدار کافی وجود دارند.
- قدرت عددی وجود دارد.
مراحل انجام تکنیک FMEA
همچنین همین قوانین زمینهای هستند که سطح تحلیل، وضعیت پایه سخت افزارها و معیارهای موفقیت سیستم را تعیین میکنند. پیش از شروع FMEA هر کاری باید انجام شود تا قواعد زمینهای تعریف شوند.
مزایای FMEA
استفاده صحیح از FMEA به سازمان کمک میکند شکستهای بالقوه را پیش از وقوع شناسایی و برای کنترل آنها اقدام کند. این روش با ایجاد یک چارچوب نظاممند برای تحلیل علل و پیامدهای شکست، تصمیمگیری در زمینه طراحی، کیفیت و ایمنی را بهبود میبخشد. مهمترین مزایای آن عبارتاند از:
- شناسایی پیشگیرانه شکستهای بالقوه
- اولویتبندی ریسکها و اقدامات اصلاحی
- بهبود قابلیت اطمینان و ایمنی
- کمک به برنامهریزی آزمون و کنترل
این تحلیل، رویکردی پیشگیرانه است و بهجای تمرکز صرف بر رفع خطا پس از وقوع، بر کاهش احتمال و پیامد شکست پیش از بروز آن تأکید دارد. به همین دلیل، استفاده از آن میتواند هزینه اصلاحات، دوبارهکاری و خسارتهای ناشی از شکست را کاهش دهد.
روش انجام حالت شکست و تحلیل اثرات آن
تکنیک FMEA به صورت مشخص در ارزیابی ریسک کاربرد زیاد دارد بنابراین در دو حوزه مطالعاتی زیر از این تکنیک زیاد استفاده شده است:
گامهای انجام این روش بهصورت نظاممند بهصورت زیر است:
تشکیل تیم FMEA
نخستین گام در تحلیل حالت شکست و اثرات آن، تشکیل تیم ارزیابی میباشد. در این مطالعه پنل خبرگان شامل مدیران و متخصصین شرکت سهامی سیمان اصفهان است. برای انتخاب نمونه از روش غیراحتمالی استفاده میشود (برای مطالعه بیشتر روش نمونهگیری احتمالی و غیراحتمالی را مطالعه کنید) و افراد موردنظر به صورت هدفمند و براساس تخصص و شرایط تعریف شده از متخصص (خبره) انتخاب میشوند. براساس پیشنهادهای موجود بین ۴ تا ۶ نفر برای این منظور کافی است. ملاک اصلی انتخاب خبره معمولاً سابقهکاری و آشنایی با مفاهیم مربوط به تحلیل حالت شکست و اثرات آن میباشد.
محاسبه میزان RPN
اساس تحلیل در تکنیک FMEA محاسبه «نمره اولویت ریسک» یا RPN است. برای تعیین وزن ریسکهای مدنظر با رویکرد FMEA به ارزیابی اثر شدت (S)، نرخ وقوع (O) و قابلیت کشف خطا (D) پرداخته میشود. تیم مدیریت ریسک براساس هر شاخص به هریک از ریسکهای شناسایی شده نمرهای بین ۱ تا ۱۰ تخصیص میدهد.
نمره اولویت ریسک (RPN)
نمره اولویت ریسک (RPN) به صورت زیر محاسبه میشود:
RPN = S×O×D
روشن است نمره نهایی بین ۱ تا ۱۰۰۰ در نوسان خواهد بود.
- کمتر از ۱۲۵ : کم اهمیت
- بین ۱۲۵ تا ۵۱۲: متوسط به بالا
- بیش از ۵۱۲ : خطرناک
در برخی پژوهشها از پرسشنامه نیز استفاده میشود. خبرگان شدت اثر، نرخ وقوع و درجه تشخیص هر یک از ریسکها را با خیلی کم تا زیاد با یک طیف ۴ درجه مشخص میکنند. پرواضح است عدد حاصل برای هر ریسک در بدترین حال ۶۴ خواهد بود. معمولاً اگر RPN یک ریسک کمتر از ۳۲ باشد یک ریسک ضعیف در نظر گرفته میشود. همچنین بین دو بازه ۳۲ تا ۴۸ نیز یک مقدار متوسط است و اگر بزرگتر از ۴۸ باشد آن ریسک بشدت باید مدیریت شود.
سخن پایانی
روش FMEA روشی نظاممند و پیشگیرانه برای شناسایی حالات بالقوه شکست، بررسی علل و ارزیابی پیامدهای آنها پیش از وقوع است. این روش با تمرکز بر کاهش احتمال وقوع شکست و شدت پیامدهای آن، به کاهش ریسک و افزایش قابلیت اطمینان سیستم کمک میکند. شناسایی علل ریشهای شکست نیز امکان طراحی اقدامات اصلاحی و پیشگیرانه مؤثرتر را فراهم میسازد. در نتیجه، حالت شکست و تجزیه و تحلیل اثرات ابزاری کاربردی برای مدیریت ریسک، بهبود کیفیت و پیشگیری از شکست در محصولات و فرایندها است.
منبع: هایزر، جی؛ رندر، بری؛ و مانسون، چاک. مدیریت تولید و عملیات. پیرسون.
نگارنده: پشتیبانی پارسمدیر | 
