Порядок выполнения АВПО

Анализ видов и последствий отказов выполняется при проектировании нового объекта, смене материала, изменении основных технологических процессов, ужесточении требований безопасности и/или экологичности, расширении сферы применения объекта, при его модернизации и т. д. Указанный анализ может быть выполнен для каждой единицы оборудования и для объекта в целом.

Наиболее удобная форма проведения АВПО – матричная.

Пример такой формы представлен на рис. 2 и 3. На рис. 2 изображена структурная схема гипотетического объекта 1, состоящего из двух единиц оборудования, обозначенных 1.1 и 1.2. В свою очередь оборудование 1.1 содержит два элемента 1.1.1 и 1.1.2.

Объект 1

Последствия отказов объекта 1

Е1

Е2

Е3

…

Последствия отказов 1.1

–

+

–

1.2

№5

–

–

Оборудование 1.1

Последствия отказов оборудования 1

№1…№5 – номера отказов элементов и оборудования, знаки "–", "+" означают соответственно отсутствие наличия последствий

Е1

Е2

Е3

…

1.1.1

№1

№2

–

1.1.2

–

№3

№4

Рис. 3. Матричная форма АВПО объекта 1

Анализ видов и последствий отказов выполняется по индукции. Сначала идентифицируются отказы оборудования 1.1 и последствия отказов элементов 1.1.1 и 1.1.2 для него, а затем анализируются отказы объекта 1 и последствия отказов оборудования 1.1 и 1.2 для объекта, что отражено на рис. 3.

Последствия отказов элементов по влиянию на единицы более высокого уровня деления классифицируются на следующие виды:

· локальные, не вызывающие отказы элементов более высокого уровня;

· промежуточные, связанные с отказами элементов следующего уровня деления объекта;

· конечные, приводящие к отказу объекта.

По степени тяжести конечных последствий отказы подразделяют на четыре категории:

I – Отказ, который может повлечь снижение качества функционирования объекта, но не представляет опасности для окружающей среды, самого объекта и здоровья людей

II – Отказ, который может повлечь задержку выполнения задачи, снижение готовности и эффективности объекта, но не представляет опасности для окружающей среды, самого объекта и здоровья людей

III – Отказ, который быстро и с высокой вероятностью может повлечь за собой значительный ущерб для самого объекта и/или для окружающей среды, срыв выполняемой задачи, но создает пренебрежимо малую угрозу жизни и здоровью людей

IV – Отказ, который быстро и с высокой вероятностью может повлечь за собой значительный ущерб для самого объекта и/или окружающей среды, гибель или тяжелые травмы людей, срыв выполнения поставленной задачи

Основная цель такого анализа «снизу вверх» — оценка степени влияния отказов составных частей системы на выполнение ею своих функций.

Матричная форма позволяет также осуществить АВПО в обратной последовательности: от системы к элементам. В этом случае сначала анализируют конечные последствия отказов системы, затем выделяют критические отказы подсистем, далее — крупных составных частей и т. д. вплоть до элементов низшего уровня деления системы. Основная цель анализа «сверху вниз» — определение критических отказов элементов и критических элементов объектов. Такой подход целесообразен при проведении анализа закупаемого оборудования, выборе поставщиков комплектующих элементов, анализе запасных частей.

Матричная форма АВПО позволяет визуализировать весь процесс анализа и представить его в наглядном виде.

АВПО рекомендуется дополнять частотным анализом, при котором в качественной форме учитывается возможная частота (вероятность) наступления отказа. В табл. 1, 2 представлена рекомендуемая MЭK классификационная матрица оценки частоты и значимости отказов по категориям I – IV. Причины отказов, попавших в группу А, подлежат безусловному устранению при проектировании путем изменения конструкции, увеличения соответствующих запасов прочности, устойчивости и т. п., смягчения условий эксплуатации и пр. Причины отказов, попавших в группы В и С, требуют дальнейшего анализа, должны быть уточнены механизмы отказов, характер деградационных процессов и другие факторы, важные для более полного описания отказа. В результате могут быть приняты решения о доработке оборудования, изменении регламента технического обслуживания и ремонта, увеличении частоты и глубины диагностирования или другие корректирующие меры. Отказы групп В и С вносятся в специальный перечень для последующего анализа и контроля. Причины отказов группы D не требуют дополнительного анализа.

Таблица 1

Частично-значимая матрица отказов «Вероятность отказа - тяжесть последствий» для ранжирования отказов при АВПО

Примечание: А, В, С, Д – обозначения групп отказов

Ранги отказов:

А – обязателен углубленный количественный анализ критичности;

В – желателен количественный анализ критичности;

С – можно ограничиться качественным анализом;

D – анализ не требуется.

Таблица 2