msds
osgb
etiketleme

FMEA Hata Türleri ve Etkileri Analizi Nedir?

Sağlıklı Yaşam

FMEA (Failure Mode and Effects Analysis), potansiyel hata modlarını, bu hataların etkilerini ve bu hataları önlemek için yapılabilecek önlemleri belirlemek için kullanılan sistematik bir tekniktir. Türkçe’ye Hata Modları ve Etki Analizi veya Arıza Modları ve Etki Analizi olarak çevrilebilir.

FMEA, üretim, tasarım ve iş güvenliği gibi birçok farklı alanda kullanılan bir risk analizi tekniğidir.

IEC 60812 standardı, FMEA ile ilgili oluşturulmuş kaynak standart olup referans olarak kullanılabilir.

FMEA’nın Tarihi

FMEA ilk olarak 1960’larda ABD ordusu tarafından geliştirilmiştir. İlk olarak Minuteman füze programında kullanılmış ve daha sonra diğer birçok programda da kullanılmaya başlanmıştır. FMEA, günümüzde birçok farklı sektörde yaygın olarak kullanılmaktadır.

FMEA’nın Amacı

FMEA’nın temel amacı, ürünlerde, hizmetlerde veya yapılan işlerde oluşabilecek potansiyel hataları önceden belirlemek ve bu hatalara karşı önlem almaktır. FMEA, hataların oluşma olasılığını ve bu hataların oluşması halinde oluşabilecek zararları ve çevresel etkileri önceden tahmin etmeye yardımcı olur.

Yöntemin adında da yer alan iki önemli kavram olan “arıza modları” ve etki analizi” kavramlarını iyi anlamak gereklidir.

Arıza modları veya hata modları, bir cihazın, yöntemin veya fonksiyonun başarısız olabileceği durumlar veya modlar anlamına gelir. Arızalar, özellikle sistemi etkileyen ve potansiyel veya fiili olabilecek her türlü hata veya kusurdur.

Etki analizi ise bu hataların sonuçlarının incelenmesi anlamına gelir.

Bu kavramlara yazının ilerleyen bölümlerinde daha detaylı değineceğiz.

Hatalar, sonuçlarının ne kadar ciddi olduğuna, ne sıklıkta meydana geldiğine ve ne kadar kolay tespit edilebildiğine göre önceliklendirilir. FMEA’nın amacı, en yüksek öncelikli olanlardan başlayarak arızaları ortadan kaldırmak veya azaltmak için harekete geçmektir.

FMEA yöntemini bir risk değerlendirme yöntemi olarak ele alırsak, diğer yöntemlerden farklı olarak hataların tespit edilebilme zorluğu da bu yöntem için önemli bir değişkendir.

FMEA, bir ürün veya yöntemin en erken tasarım aşamalarında başlar ve ürün veya hizmet kullanıldığı/üretildiği sürece devam eder.

FMEA Türleri Nelerdir

Arıza modu ve etki analizinin üç ana türü vardır. Bunlar;

  • Tasarım FMEA
  • Proses FMEA
  • Fonksiyonel FMEA

Tasarım FMEA (DFMEA)

Tasarım FMEA genellikle ürün arızaları, ürün ömrünün kısalması, güvenlik ve mevzuatla ilgili hatalara odaklanan bir yöntemdir. Tasarım FMEA uygulanırken aşağıdaki başlıklarda incelemeler yapılır.

  • Malzeme özellikleri
  • Geometri
  • Toleranslar
  • Diğer bileşenler ve/veya sistemlerle arayüzler
  • ortamlar, kullanıcı profili, bozulma, sistem etkileşimleri

Tasarım FMEA olarak tercüme edilen DFMEA, potansiyel hataları, etkinin ne kadar kötü olabileceğini ve arızaların nasıl önlenip hafifletileceğini belirlemek için kullanılır. Bu süreç, fmea ekibine hataları erken tespit etme imkanı verir.

Proses FMEA (PFMEA)

Proses FMEA, proses içinde güvenliği azaltan hatalara odaklanan bir yaklaşımdır.

  • İnsan faktörleri
  • İşleme sırasında izlenen yöntemler
  • Kullanılan malzemeler
  • Kullanılan makineler
  • Ölçüm sistemlerinin kabul üzerindeki etkisi
  • Çevre Faktörleri

gibi konular proses FMEA ile ele alınabilir.

FMEA Ne Zaman Yapılır

FMEA, bir ürün veya hizmetin tüm ömrü boyunca yapılabilir. İş güvenliği açısından baktığımızda;

  • Yeni bir sistemin veya yöntemin planlama aşamasında,
  • Mevcut bir süreç, ürün veya hizmet yeni bir şekilde uygulandığında,
  • Mevcut bir süreç, ürün veya hizmet için iyileştirme yapılmak istendiğinde,
  • Mevcut bir süreç, ürün veya hizmetin hatalarını analiz ederken
  • Süreç, ürün veya hizmetin ömrü boyunca periyodik olarak

FMEA yöntemini kullanabiliriz.

FMEA Nasıl Yapılır

Bir FMEA çalışmasına başlamadan önce, diğer referanslar ve eğitimler aracılığıyla kuruluşunuzdaki ve sektörünüzdeki standartlar ve özel yöntemler hakkında daha fazla bilgi edinin. FMEA geniş kapsamlı bilgi ve deneyim gerektiren ve ekip olarak yapılması gereken bir çalışmadır.

Aşağıda FMEA yönteminin uygulanması hakkında genel bir süreci anlatmaya çalışacağız.

Adım 1: Ekip Oluşturma

FMEA uygulanacak işyerindeki ürünler, çalışma ortamı, ilgili mevzuat ve standartlar, tasarım ihtiyaçları gibi farklı bilgilere sahip kişilerden oluşan bir ekip oluşturun.

Adım 2: Kapsam

FMEA’nın kapsamını belirleyin. Konsept, sistem, tasarım, süreç veya hizmet için mi? Sınırlar nelerdir? Ne kadar detaylı olmalıyız? Kapsamı belirlemek ve her ekip üyesinin konuyu ayrıntılı olarak anladığından emin olmak için akış şemalarını kullanın.

Kapsamı belirlemenin önemli bir faydası, uzun bir süreç olan FMEA çalışmasının odağından sapmasına engel olmaktır. Örneğin birden fazla üretim hattına sahip bir fabrikada yeni bir üretim hattı tasarlanırken kapsamı sadece bu sistemle sınırlamak, eğer diğer üretim hatlarını etkileyen bir hata tespit edilirse bunu ayrı bir süreç içinde değerlendirmek son derece faydalıdır.

Çok basit bir örnek olarak bir otomatik garaj kapısını düşünelim. Bu örnekte otomatik kapı kapsam olarak değerlendirilir.

Adım 3: Dokümantasyon

FMEA çalışması için bir form oluşturun ve formu önce tanımlayıcı bilgiler ile doldurun. daha sonraki adımlarda formun sütunlarına girecek bilgileri nasıl dolduracağını açıklayacağız.

Aşağıdaki linkten örnek boş bir fmea formu indirebilirsiniz.

Adım 4: İşlevler

Kapsam içindeki tüm işlevlerini tanımlayın. İşlevler farklı kaynaklarda fonksiyon olarak da tanımlanabilir. Üretim tasarımı için yapılan FMEA çalışmalarında “Bu sistemin, tasarımın, sürecin veya hizmetin amacı nedir? Müşterilerimiz ondan ne yapmasını bekliyor?” gibi sorular sorularak işlevler belirlenebilir. Ancak konu iş güvenliği olduğunda sistemin tek bir amacı vardır, o da tamamen güvenli olmasıdır.

Bu nedenle işlevlerin farklı amaçları değil sadece güvenlik üzerinde odaklanmak daha doğru olacaktır. FMEA çalışmalarında genellikle kapsam ayrı alt sistemlere, öğelere, parçalara, montajlara veya süreç adımlarına bölünür ve her biri için ayrı ayrı işlevler tanımlanır.

Yukarıdaki örnekten devam edelim. Kapsam olarak belirlediğimiz otomatik kapıdaki farklı işlevleri tanımlayalım. Bunlar;

  • kapı kumanda butonu
  • kapıyı hareket ettiren motor
  • motor kontrol kartı
  • kapı güvenlik sensörü
  • düşme önleyici mekanik sistem
  • kapı gövdesi

gibi çeşitli işlevler ve her işlev içinde farklı parçalar tanımlanabilir.

Adım 5: Hata Modları

Her işlev için arızanın meydana gelebileceği tüm durumlar tanımlanır. Bunlar potansiyel arıza modlarıdır.

Örneğin kapı kumanda butonu için olası hatalardan biri butonun çalışmamasıdır. Bir başka hata modu ters yönde çalışmasıdır. Kumanda butonunun bir alt işlevi olarak tanımlayabileceğimiz yalıtkan buton kutusunu kırık olması da farklı bir hata modu olabilir. Her hata modunun farklı sonuçları olacaktır.

Adım 6: Etki

Her hata modu için tüm sistem, ilgili sistemler, süreç, ilgili süreçler, ürün, hizmet veya diğer parçalar, üzerindeki tüm sonuçları tanımlayın. Bunlar hatanın potansiyel etkileridir. Etkileri net olarak belirlemek için “Bu arıza meydana geldiğinde ne olur?” diye sorun.

Bir hatanın birden fazla etkisi olabilir.

Örneğimizden devam edersek; kumanda butonunun çalışmamasının etkisi kapının açılmaması olacaktır. Bunun mevcut duruma ne gibi bir etkisi olduğu düşünülerek kayıt edilmelidir.

Adım 7: Şiddet

Her etkinin ne kadar ciddi olduğunu belirleyin. IEC 60812 standardında verilen örneklerde şiddet değeri 1’den 10’a kadar bir ölçekte derecelendirilir. Burada 1 önemsiz, 10 ise felaket anlamına gelir.

Bir hata modunun birden fazla etkisi varsa, FMEA tablosuna o hata modu için sadece en yüksek önem derecesini yazın.

Şiddet Derecelendirme Tablosu

EtkiKriterDerece
TehlikeliGüvenlik ile ilgili hata. Mevzuat veya standartlara aykırı hata. Hata herhangi bir uyarı/belirti olmadan meydana gelir.10
CiddiGüvenlik ile ilgili hata. Mevzuat veya standartlara aykırı hata. Hata bir uyarı/belirti sorasında meydana gelir.9
Çok BüyükÜrün/sistem kullanılmaz hale gelip temel fonksiyonlarını kaybeder.8
BüyükÜrün/proses üzerinde büyük etki. Ürün kullanılamaz.7
ÖnemliParçanın yeniden işlenmesi/onarılması neden olur. Ürün Performansının derecesi düşmüştür. Ürün çalışmaktadır fakat kolaylık/rahatlık sağlayan bazı parçalar çalışmaz. 6
OrtaÜrün performansı veya proses üzerinde orta şiddette etki. Kolaylık/rahatlık sağlayan bazı parçalar düşük performansla çalışır.5
KüçükÜrün performansı veya proses üzerinde küçük şiddette etki. Hata fark edilir ve ürün kullanımında bazı rahatsızlıklar yaşanır.4
ÖnemsizÜrün performansı veya proses üzerinde önemsiz etki. Hata fark edilir.3
Çok ÖnemsizÜrün performansı veya proses üzerinde çok önemsiz etki. Hata fark edilmez.2
Etkisi yokÜrün performansı veya proses üzerinde hiç etkisi yok.1

Adım 8: Kök Nedenler

Her hata modu için tüm potansiyel kök nedenleri belirleyin ve olası tüm nedenlerini form üzerinde listeleyin.

Yine örneğimiz üzerinden devam edersek, kumanda butonunun çalışmamasının kök nedeni butona elektrik gelmemesi veya butonun mekanik olarak bozulmuş olması olarak düşünülebilir.

Adım 9: Olasılık

Her neden için, form üzerinde O ile ifade edilen oluşma derecesini belirleyin. Bu derecelendirme, kapsamınızın ömrü boyunca bu nedenden dolayı meydana gelen arıza olasılığını tahmin eder. Oluşma genellikle 1’den 10’a kadar bir ölçekte derecelendirilir; burada 1 son derece olası değildir ve 10 kaçınılmazdır. FMEA tablosunda her nedene ilişkin oluşum derecelendirmesini listeleyin.

Olasılık Derecelendirme Tablosu

Hata OlasılığıOlası Hata OranlarıDerece
Neredeyse kesin1/2’den fazla10
Çok yüksek1/39
Yüksek1/88
1/207
Orta1/806
1/4005
1/20004
Düşük1/150003
Çok düşük1/1500002
Neredeyse imkansız1/150000’den düşük1

Bu tablodaki değerleri hata modunun kaç defada bir meydana geleceğine göre yorumlamak gerekir.

Örneğin kapı kontrol sensörü, kapının kaç hareketinde 1 tane algılama hatası yapar ? Bu değer eğer varsa istatistikler veya üretici dokümanlarından bulunabilir. Sensör %99,9 hassasiyetle ölçüm yapıyorsa her 1000 hareketten 1 tanesini algılayamaz demek doğru olur. Bu durumda olasılık derecesi 5 seçilebilir.

Adım 10: Kontrol Yöntemleri

Her hata için mevcut süreç kontrollerini tanımlayın. Bunlar, tespit ettiğimiz hatanın oluşmasını engellemek için şu anda uyguladığınız testler, prosedürler veya mekanizmalardır. Bu kontroller, hatanın oluşmasını önleyebilir, gerçekleşme olasılığını azaltabilir veya hata oluştuktan sonra herhangi bir etki oluşmadan önce arızayı tespit edebilir.

Adım 11: Tespit Edilebilirlik Derecesi

Her kontrol için, formda D ile belirtilen tespit derecesini belirleyin. Bu derecelendirme, kontrol yöntemlerinin oluşan hata modunu ne kadar iyi tespit edebildiğini tahmin eder. Tespit genellikle 1’den 10’a kadar bir ölçekte derecelendirilir; burada 1, kontrolün sorunu tespit edeceğinden kesinlikle emin olduğu ve 10, kontrolün sorunu tespit etmeyeceğinden kesin olduğu (veya herhangi bir kontrol bulunmadığı) anlamına gelir. FMEA tablosunda her nedene ilişkin algılama derecesini listeleyin.

Adım 12: Risk Değeri

Yaptığınız tüm sayısal derecelendirmeleri kullanarak S × O × D’ye eşit olan risk önceliği değerini hesaplayın. Ayrıca ciddiyeti S × O ile çarparak Kritikliği de hesaplayın. Bu sayılar, potansiyel arızaların ele alınması gereken sıraya göre sıralanması için rehberlik sağlar.

Adım 13: Alınacak Önlemler

Önerilen eylemleri belirleyin. Bu eylemler, şiddeti veya oluşumu azaltmak için tasarım veya süreç değişiklikleri olabilir. Algılamayı iyileştirmek için ek kontroller olabilirler. Ayrıca eylemlerden kimin sorumlu olduğunu ve hedef tamamlanma tarihlerini de not edin.

FMEA’nın Faydaları

FMEA, temelde ürün tasarım sürecinin önemli bir parçası olsa da iş güvenliği açısından da -etkili kullanılırsa- son derece faydalı bir analiz yöntemidir. İnsan müdahalesi olmayan mekanik ve elektronik sistemlerin analizinde çok etkilidir.

FMEA, bu tür mekanik veya elektrikli sistemlerde olası hataları çok önceden belirlemeye yardımcı olur. Bununla beraber hataların olası etkilerini de hesaplamaya yardımcıdır.

Özellikle güvenlik ekipmanları üzerinde uygulandığında iş güvenliğini arttırmaya yardımcı olur.

FMEA’nın Sınırlamaları Nelerdir

FMEA yöntemi hata analizi yaparken insan hatalarını değerlendirmeye almayan bir yöntemdir. Yani insan hatalarını bu yöntem ile analiz etmek doğru değildir. Ayrıca çok karmaşık sistemlerde ve kimyasal proseslerde hatalı değerlendirmeler yapmaya neden olabilir.

Zaman, ekip ve bilgi gerektiren bir yöntemdir. Ekip üyelerinin olası hata modları açısından yetersiz olması, bazı hataların gözden kaçmasına neden olabilir. Örneğimizdeki kumanda butonu soğuk hava nedeniyle çalışmayabilir. FMEA, bu kök nedeni sistematik olarak tespit edecek bir yöntem değildir. Bu nedenle her ne kadar kimyasal prosesler için tasarlanmış bir yöntem olsa da HAZOP yöntemi ile beraber kullanıldığında çok etkili ve isabetli değerlendirmeler yapılabilir.

Bu içerik İsgnedir.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. İsgnedir.com`un belirtmiş olduğu “İçerik Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.