Failure Mode Effect & Cri2cality Analysis 1
Programma FMECA 1 Inleiding FMECA 2 Aanpak FMECA 3 Case- study FMECA 4 Tips & Aandachtpunten 2
1. Inleiding FMECA Failure Mode Effect & CriBcality Analysis / Failure Mode Effect Analysis Oorsprong US Military (MIL- STD- 2107) / FORD motor company Andere manier van denken, wanneer voldoet mijn product niet meer? Hoe komt dat? Hoe kan ik daar mee omgaan? Belangrijke input voor Faalkansanalyse (FTA) Input voor onderhoudsprogramma (prevenbef, correcbef, vervangingsonderhoud) Belangrijke link met Systems- Engineering (SE) (funcbes!) Verschillende manieren van documentabe Is zowel toepasbaar op ontwerpen als ook processen 3
1. Inleiding FMECA Ontwerp FMECA Faalkans- analyse LCC PrevenBef OH CorrecBef OH 4
1. Inleiding FMECA Wat is het doel van een Failure Mode Effect & Cri2cality Analysis? Inzichtelijk krijgen hoe (onderdelen) van systemen/installa9es kunnen falen, wat het effect op systeemniveau is en hoe hierop in het ontwerp/ onderhoud / proces ingespeeld kan worden Hoe pak ik een FMECA aan? FMECA is een interview met verschillende specialisten Elke specialist vult de FMECA aan met zijn/haar kennis Met wie? Niet alleen engineer, maar ook klant, maintenance engineer, realisabe etc. Interview liefst in een keer, zorgt voor interacbe Maximaal 5 a 6 personen, grotere groep werkt inefficient 5
2. Aanpak FMECA Voor de inhoudelijke invulling In willekeurige volgorde: Bepaal/Definieer de (kribeke) funcbes van het systeem/object (SE) (BRON Faaldefini2es!) Verzamel een systeem/object lay- out (bepaal scope) (BRON contract / engineers) Bepaal de faalmodi van systeem/component (BRON Ervaring/SE/input klant) Bepaal welke componenten welke effect hebben op faalmodi (kribeke componenten) en welke niet (BRON engineers/ervaring) Bepaal de karakterisbeke eigenschappen van geïdenbficeerde kribeke componenten (bereikbaarheid, reparabebjd, type falen etc.) (BRON Engineers, leveranciers, ervaring) Benodigd verdere verdieping! Zie opvolgende slide 6
2. Aanpak FMECA Bepaal de karakterisbeke eigenschappen van geïdenbficeerde kribeke componenten:(enkele voorbeelden) FuncBe (b.v. de kribeke funcbe vanuit contract of funcbe van systemen welke de zorgen voor kribeke funcbe Faalmodus (manier van onderschrijden faaldefinibe) Oorzaak falen component (ouderdom, overbelasbng, kortsluibng, montagefout etc.) Effect falen component lokaal (verhoogde wrijving, vervuilde lens etc.) Effect falen component systeemniveau (funcboneel gefaald) Kans van falen van optreden (MTBF voor FTA en/of categorie voor niet- FTA) Risico (Kans * Effect) - > Risico Priority Number (RPN) - > Verdere verdieping in opvolgende slide.. ReparaBeBjd component (MTTR) Methode om falen te ontdekken (inspecbes, melding besturing?) Merkbaar falen (indien faalwijze optreedt, is dit direct merkbaar? Pas bij aanspraak?) Toegankelijkheid component (slecht bereikbaar?) PrevenBeve maatregelen op falen component (smeren, schoonmaken etc.) CorrecBeve maatregelen op falen component (calibreren, vervangen etc.) Etc. etc Eigen categorieën mogen worden toegevoegd! (vb. effect falen op milieu, duurzaamheid object/systeem etc.) (belangrijke input stakeholders/wensen klant!) 7
2. Aanpak FMECA FMECA is een goede analybsche tool om (geoorloofd) risico van specifieke falen te bepalen. Maar hoe wordt het risicoprofiel bepaald? RPN Risk Priority Number KwanBtaBeve onderbouwing van geoorloofd risicoprofiel Opstellen risico matrix is subjecbef! Klant/Stakeholder spelen belangrijke rol in opstellen toelaatbaar risicoprofiel Risico = Kans x Effect Faaloorzaak welke eens per 10.000 jaar voorkomt en een desastreus effect heen zal (mogelijk) toch niet leiden tot wijziging van ontwerp. Anders, een faalwijze welke elk 2 jaar voorkomt een redelijk impact heen op het systeem kan mogelijk wel leiden tot ontwerpwijziging. 8
Zeer klein(1) - Beschikbaarheid - Veiligheid - Duurzaamheid - Milieu Zeer klein (1) 0-1% 2. Aanpak FMECA Kans van optreden Klein (2) Mogelijk 1-10% (3) 10-25% WaarschijnlZekerheid ijk(4) (5) 25-50% 50-100% 1 2 3 4 5 Effect Klein (2) - Beschikbaarheid - Veiligheid - Duurzaamheid - Milieu Serieus (3) - Beschikbaarheid - Veiligheid - Duurzaamheid - Milieu Groot (4) - Beschikbaarheid - Veiligheid - Duurzaamheid 2 4 6 8 10 3 6 9 12 15 4 8 12 16 20 Zeer groot(5) - Beschikbaarheid - Veiligheid - Duurzaamheid 5 10 15 20 25 9
Kans van optreden 1 1x100 jaar of meer (komt zelden voor) 2 1x25 jaar tot 1x100 jaar (onwaarschijnlijk) 2. Aanpak FMECA 3 1x 10 jaar tot 1x 25 jaar (kans bestaat, niet groot) Voorbeeld invulling Risicomatrix 4 1x per jaar tot 1x10 jaar (reeele kans) 5 > 1x per jaar (zeer grote kans) Effect Veiligheid 1 Licht effect/verwonding 2 Licht gewonde, geen verzuim 3 Niet ernsbge gewonde, mogelijk met verzuim 4 Meerdere gewonden of een ernsbge gewonde 5 Kans op dodelijk ongeval of permanente invaliditeit Effect Milieu 1 Verwaarloosbaar 2 Meetbaar, zonder meldig aan bevoegdgezag 3 Meetbaar, overtreding van vergunning 4 Signifiocante emissie met aanzienlijk effect buiten installabe 5 Significante emissies met directe lange termijn gezondheidseffecten Effect Beschikbaarheid 1 Beschikbaar 2 Beperkt Beschikbaar (MTTR < 24 uur) 3 Beperkt Beschikbaar (MTTR > 24 uur) 4 Niet Beschikbaar (MTTR < 24 uur) 5 Niet Beschikbaar (MTTR > 24 uur) 10
2. Aanpak FMECA VarianBe op uitwerking RPN Ook detecbe mogelijkheid kan rol bepalen in risicoprofiel Risico = Kans x Effect x Wijze van DetecBe Makkelijk te detecteren (falen voor zijn) = lage score Moeilijk te detecteren = hoge score 11
FMECA gedurende levenscyclus systeem 2. Aanpak FMECA Verschillende ontwerpstadia vragen verschillende opzet van FMECA s System Design /Defini2ef Ontwerp - Op hoog niveau (atankelijk van diepgang ontwerp). - FMECA helpt ontwerper met het maken van een (grove ) design trade- off (RPN!) Uitvoerings Ontwerp - Op gedetailleerd niveau (boutjes/moertjes) - - FMECA bepaalt enkel (toelaatbaar) eerste order falen, tweede order falen wordt vastgesteld door faalkansanalyse FMECA helpt ontwerp met maken kleinere design trade- off Beproeving - Toetsen FMECA op waarheid Instandhouding - Controle op alle faalmodi, faaloorzaken en beheersmaatregelen (Plan Do Check Act) 12
3. Case- study FMECA Systeem (KriBsche) FuncBes FaaldefiniBe Scope Bewegingswerk sluiscomplex F1 - Het keren van water F2 - Open/sluiten van keermiddel binnen 1 minuut FD1 - Het niet kunnen keren van water FD2 - Het niet openen/sluiten van een keermiddel binnen 1 minuut Bewegingswerken, standmelders 13
3. Case- study FMECA 14
3. Case- study Aandachtspunten Case- study Maak groepen van 3 a 4 man (atankelijk van aantal deelnemers) Geoorloofd risico staat in bijgevoegd FMECA template (onder risicomatrix) Ik ben jullie expert (engineer/maintenance engineer etc.) dus indien jullie vragen hebben, stel je vraag aan mij! Jullie hebben 45 minuten! Na afloop klassikaal bespreken SUCCES! 15
3. Case- study Voordelen van FMECA set- up Case- study Eenvoudig en snel ontwerp (of ontwerpscenario s) doorlichten op risico s (beschikbaarheid/ veiligheid/..) OntwerpopBmalisaBe zijn makelijk te traceren! Nadelen van FMECA set- up Case- study KwanBficaBe risico is subjecbef Moeilijk om diversificabe toe te passen (voorbeeld reperabebjd 1 uur zelfde categorie als reperabebjd 23 uur) Risico 1e orde falen wordt behandeld, Risico tweede orde falen is lasbg om in te schaxen Effect van inspecbe- intervallen / test intervallen kan lasbg worden meegenomen Conclusie. FMECA- aanpak Case- study is enkel van toepassing op een grof ontwerp (bijvoorbeeld aanbestedingsontwerp) 16
3. Case- study Hoe zou je de FMECA ook kunnen aanpakken?... Zodanig dat Het subjecbeve zoveel mogelijk uit het risico kwanbficabe ge- elimineerd wordt Er oneindig gediversificabe kan worden toegepast (numiereke waarden MTTR/MTBF etc.) Het ontstane risico van tweede orde falen (en hoger) kan worden meegenomen Er per faalwijze het risico van het vergroten/verkleinen van een inspecbe/test- interval kan worden bepaald 17
3. Case- study Een combinabe met een faalkansanalyse en een (aangepaste) FMECA zorgt ervoor dat: Het risicoprofiel van de faaloorzaken welke technisch zijn en 1e/2e orde falen zijn, kunnen objecbef d.m.v. de foutenboomethodiek (faalkansanalyse) bepaald worden De faaloorzaken welke niet- technisch zijn (b.v. menselijk falen) nog steeds (subjecbef) gekwanbficeerd kan worden. Maar ook de effecten welke niet direct leiden tot niet- beschikbaarheid, zoals b.v. milieu 18
4. Tips& Aandachtspunten Tips & Aandachtpunten bij FMECA Degene welke de FMECA uitvoert hoen geen specialist te zijn in engineering/maintenance engineering etc. De FMECA analist dient de juiste vragen te stellen, analyseren welke informabe er vanuit het project/contract gewenst is. Organiseer de FMECA met een groep van 4 6 personen met verschillende disciplines (monteur en/ of maintenance engineer, engineer, klant (!), leverancier). Dit zorgt voor kruisbestuiving Bjdens de FMECA- sessie. Plan een (of meerdere) sessie(s) in van maximaal 2 uur. Benoem enkel faaloorzaken welke ook realisbsch zijn (Bron monteur/maintenance engineer) De diepgang van FMECA hangt af in welke levensdeel van de cyclus waarin de FMECA wordt uitgevoerd (DO/UO/ExploitaBe) 19
4. Tips& Aandachtspunten Tips & Aandachtpunten bij FMECA (2) FMECA geen je de vrijheid om de benodigde informabe (categorien) te borgen, er bestaat geen standaard opbmale FMECA template. Denk verder dan alleen technische faaloorzaken. denk ook aan processen of menselijke handelingen. Door het aspect onderhoud (prevenbef/correcbef/vervangings) erbij te betrekken onstaat er een al een (grotendeels) risicogestuurd onderhoudsprogramma Indien er sonware bij betrokken is, beschrijf hoe de sonware reageert indien er specifiek faaloorzaken optreedt (fail- safe etc.) 20
4. Tips& Aandachtspunten Vragen? 21