بخشی از مقاله
عنوان مقاله : ارزيابي ريسک به روش FMEA فرايندي درکارخانه سيمان اردبيل
چکيده
ارزيابي ريسک ورعايت مسائل ايمني مي تواند با محافظت از منابع انساني وفيزيکي مهمترين وسيله کاهش خسارت گردد. دراين مطالعه سعي شده است با تکنيک تجزيه وتحليل حالات شکست واثرات آن ( FMEA) نسبت به شناسايي وپيشگيري از مشکلات فرايند توليد وارائه خدمات قبل از وقوع آن اقدام نمود. آناليز ريسک با تعيين اجزاء کار (سيستم ،زيرسيستم ،قطعه ) ، تدوين جداول و برگه کاري بومي شده FMEA شروع و سپس از ١٠گام اساسي اجراي FMEA جهت انجام کار استفاده شد. جهت تدوين جداول بومي شده FMEA خطا هاي ماشين آلات با همکاري واحدهاي PM و ايمني ، بهداشت و محيط زيست شرکت در ١٠سال اخير استخراج و نتايج آن وارد نرم افزار EXCEL گرديد پس از آن خطاهاي مکانيکي و برقي ماشين آلات فيلتر و محاسبات به صورت تعداد خطا در روز و مدت توقف در ساعت بدست آمد. درنهايت با توجه به اطلاعات هزينه اي واحد هارپ شرکت جداول FMEA براي ارزيابي ريسک تدوين گرديد.دراين مطالعه وارزيابي انجام گرفته ١٨٣ريسک در واحد سنگ شکن شناسايي ودربرگه هاي کاري FMEA ثبت شد.مهمترين نقص ، نقص شکستگي درام نوارنقاله (٣٢٠=RPN) مي باشد.درنهايت اين مطالعه اولاً نشان داد استفاده از جداول بومي شده FMEA براي ارزيابي خطرات به عنوان يک روش جديد مي تواند بسيار سودمند باشد ثانياً ايجاد يک نقص خود با عث بروز نقص هاي ديگر ميشود واز طريق آناليز FMEA
مي توان اين نقايص راشناسايي و اقدام نمود.
واژههاي کليدي: سيمان-FMEA-RPN
١- مقدمه
ارزيابي ريسک روشي پرکاربرد به منظور مديريت ابزارهاي موثر درايمني به منظور کاهش ريسک ناشي از حوادث مختلف مي باشدآغز کاربرد اين روش مربوط به صنايع هسته اي وهوانوردي والکتريکي دردهه ١٩٨٠است (١).امروزه از روشهاي استاندارد وشناخته شده درجه بندي ريسک نظير تجزيه وتحليل حالت خسارت واثرات آن( FMEA)، تجزيه وتحليل خسارتهاي بحراني واثرات آن ( FMECA )،تجزيه وتحليل خطرات وفرايندها( HAZOP)،پيش بيني عوامل موثر برخسارت( AID )،وتجزيه وتحليل درخت خطا( FTA )جهت الگو سازي ريسک درصنايع استفاده مي شود(٢). درپروسه توليد سيمان اکثر حوادث مربوط به انفجار ،آتش سوزي وخرابي دستگاهها مي باشد وصدمات به کارکنان دراثر ليزخوردن ،لغزيدن ،سقوط اشياء ، افتادن از سطوح همتراز،برخورد با اشياء،بلند کردن وحمل بار ايجاد مي گردد (٣).
برطبق مطالعه حوادث در صنعت سيمان بنگلادش نشان مي دهد که ٧٦.٥٦درصد از حوادث وصدمات مربوط به ،بالابرها،تسمه نقاله ها، جوشکاري وبلند کردن کيسه ها ي سيمان مي باشد(٤).
مطالعه مشابه ديگر در صنعت سيمان مصر نشان مي دهد که ١٥٥مورد از حوادث بين جمعيت ٣٢٠٠نفره کارگران حادث شده که درنتيجه تعداد روزهاي ازدست رفته ٤٧٧٦ روزکاري محاسبه شده است (٥).
در اين مطالعه نيز به منظور ارزيابي ريسک اموال ،تجهيزات وجان کارگران و جبران خسارت براي هريک درزمان وقوع يک رويداد زيانبار وناخواسته ازتکنيک FMEAبا نگرش بيمه اي استفاده شده است .
تکنيک FMEA روشي سيستماتيک براي شناسايي وپيشگيري از مشکلات فرايند توليد وارائه خدمات قبل از وقوع آن مي باشد (٦).اين تکنيک به طور گسترده اي درصنايع مختلف آمريکا ،اروپا وژاپن مطرح شده است بطوريکه نتيجه مطالعه آقاي آنودرا برروي ١٠٠فرايندکاري درصنايع مختلف ژاپن حاکي ازاين ميباشدکه تکنيک FMEAبه طورموفقيت آميزي دربخش هاي مختلف صنايع اتومبيل ،توليد برق ،راهسازي وساختمان ،مخابرات وغيره استفاده مي گردد (٧).
با توجه به کارآمدي روش درحال حاضر علاوه برصنايع ، دربيمارستانها ومراکز بهداشتي جهت ارزيابي وضعيت ايمني وقابليت اطمينان پروسه جراحي نيز از تکنيک FMEA استفاده مي گردد(٨). علاوه برآن درسال هاي اخير تحقيقاتي درخصوص کاربرد اين روش درصنعت بيمه به چاپ رسيده است که از آن جمله مي توان به مقاله حميدرضا علي محمدي با عنوان مقدمه اي برالگوسازي وارزيابي ريسک واحدهاي بزرگ صنعتي با نگرش بيمه اي اشاره نمود ايشان در نتايج عنوان کردند که استفاده ازروش تجزيه وتحليل خسارت واثرات آن (FMEA) سبب افزايش دقت ارزيابي ريسک ودرنتيجه پذيرش خطرات بيمه پذير واحدهاي بزرگ صنعتي توسط بيمه گران مي گردد(٢).
٢-مواد و روش کار
خط توليد کارخانه سيمان اردبيل با دپارتمان سنگ شکن آغاز مي شود و اين قسمت اولين محلي است که مواد استخراج شده از معادن به آن جا برده مي شود و براي خرد شدن و ايجاد ترکيب مناسب در هاپرهاي آن ريخته مي شود. سنگ شکني که در اين کارخانه مورد استفاده قرار مي گيرد سنگ شکن چکشي بوده که شامل ٨٤ چکش که بر روي ١٢ شفت قرار گرفته اند مي باشد (تعداد ٧ چکش بر روي هر شفت ) وزن هر چکش ١٣٥ کيلوگرم و ظرفيت اين سنگ شکن ٨٠٠ تن در ساعت است .
با توجه به اهميت واحد سنگ شکن درتامين مواد اوليه ساير واحدها لازم است که اطمينان حاصل گردد اين دستگاه به طورموثر عمل کرده وهيچ خطري هنگام استفاده از آن ايجاد نمي گردد.بنابراين يک تيم ٦نفره از زبده ترين افراد جهت اجراء تکنيک FMEA در کارخانه تشکيل شد.تيم شامل مهندس تعميرات ونگهداري (PM) ،مهندسين مکانيک ،برق ، کارشناس مسئول بهداشت حرفه اي شرکت ،کارشناس ارشد HSE وکارشناس ارشد بهداشت حرفه اي بود.
دليل استفاده از تکنيک FMEA دراين تحقيق اين بود که سيستم مورد بررسي از اجزاي مکانيکي چون شفت ، الکتروموتور، گيربکس ، نوارنقاله ، الکتروفن ،تجهيزات الکتريکي وچکش تشکيل شده وديگر فرايندهاازجمله شيميايي نقش کمتري دارند.
دراين روش ابتدا اعضاء دستگاه سنگ شکن را به عنوان يک سيستم درنظر گرفته و آنرا به زير سيستم وسپس به قطعات قابل کنترل اشاره شده در شکل شماره١ تقسيم نمودند.
شناسايي حالت شکست پس از بارش افکار اعضاء تيم و مستندات واحد PM در١٠سال اخير ليست شدند. پس از تدوين جداول مناسب بومي شده شدت ، احتمال وکشف ، نتايج مطالعه در برگه هاي کاري مربوطه تکميل گرديد. سپس عدداولويت ريسک از حاصلضرب فاکتورهاي شدت،احتمال وکشف بامقياسهاي ١تا١٠، محاسبه شدند.
جهت تدوين جداول بومي شده درابتدا کليه حالتهاي نقص اتفاق افتاده درواحد ها در١٠سال اخير با زمانهاي توقف وتعداد تکرار آن ازواحد PM استخراج شد که با توجه به ناقص بودن اطلاعات درسالهاي ابتدايي اطلاعات ٤سال انتهايي به عنوان مبناء کار قرار گرفت . درگام دوم تمامي حالتهايي خرابي استخراج شده ازبرگه هاي کاري PM برحسب کدعلت خرابي ، تاريخ ، شماره شيفت ،کدواحد ،مدت توقف ،کد نوع توقف وکددپارتمان وارد نرم افزار EXCELشد که مجموع ١٢٠٩١ موردکل خطاهاي ثبت شده از سال ٨٨تا٩١ مي باشد.درگام سوم با توجه به بررسي توقفات وعلتهاي آن که بعضاً برنامه ريزي شده بودند خطاهاي مربوط به علتهاي مکانيکي وبرقي در ٤سال توسط نرم افزار فيلتروتعداد خطاها به ترتيب ١٩٧٦خطاي مکانيکي و١٦٣٦ خطاي برقي استخراج گرديد. درگام چهارم مدت توقفات ايجادشده براثر خطاهاي مکانيکي وبرقي در ٤سال توسط نرم افزار excel
فيلتر شدکه نتايج حاکي از ٦٤٨٩.٨٢ ساعت توقف مکانيکي و٢٦٧٠.٩٩ ساعت توقف برقي بود. درگام پنجم با توجه به اينکه محاسبات براي ٤سال انجام شده بود اعداد نهايي مربوط به تعداد خطا وزمانهاي توقف را به ترتيب به واحدهاي تعداد خطا درروز ومدت توقف در ساعت تبديل شدکه به ترتيب ٢.٥ خطا درروز و٦.٥ساعت درروز محاسبه گرديد.درگام ششم جهت تعيين يک عبارت توصيفي مناسب در جداول شدت واحتمال مي بايست محاسبات انجام شده به ريال توصيف مي شد لذا با استخراج هزينه هاي توقف از واحدهارپ (مالي ) شرکت بدين گونه محاسبات انجام شد که به ازاي يک ساعت توقف خط ٧٠ميليون ريال هزينه به کارفرما تحميل مي گردد .
مبناي کار انجام شده جهت تعيين احتمال علاوه بر محاسبات انجام شده ، نرخ قابل قبول خسارت درصنعت بيمه بود. بطوريکه درجه بندي ٧تا ١٠در جدول احتمال نشان دهنده ريسک بسيار بالاست وعملاً صنعت بيمه تمايل چنداني به قبول ريسک هاي با احتمال بالاي ٧ نمي باشد. درگام آخر پس از تدوين جداول بومي شده شدت ، احتمال وآشکار سازي شرکت سيمان توسط اعضاء تيم و تصويب نهايي آن، مديريت ارشد شرکت نمره مقدماتي خطر را پيشنهاد مي کند تا اعضاء آن را به عنوان حدي جهت قابل قبل بودن وغير قابل قبول بودن ريسک مدنظر قرار دهند. سطوح پذيرش شده از سوي مديريت درخصوص نمره شدت،احتمال وکشف به ترتيب اعداد ٦و٧و٣ مصوب شدودرنهايت از ضرب نمودن ٣ آيتم ذکرشده حد RPN که برابر با عدد١٢٦مي باشد براي انجام اقدامات اصلاحي مبناء لحاظ گرديد.
اعضاء تيم در گام بعدي با توجه به نمره مقدماتي خطر ضمن ليست نمودن نمرات خطر از بالابه پايين نسبت به پيشنهاد انجام اقدامات اصلاحي مورد نياز اقدام کردند. به طور ايده آل تمامي حالت هاي شکست مي بايست حذف شوند اما احتمالاً درهمه موارد نتوان به اين هدف دست يافت لذادراين مرحله تيم جهت حذف يا کاهش حالتهاي بالقوه که نمره مقدماتي خطر آن ها ، بالاي ١٢٦بود بدين صورت اقدام کردند که ابتدا با توجه به اينکه آسانترين راه براي ايجاد يک اقدام اجرايي موثر افزايش قابليت کشف نقص مي باشد سعي براين شد تا موارديکه منجر به افزايش کشف حالتهاي شکست در دستگاه مي شود توسط بارش افکار پيشنهاد گردد البته با توجه به اينکه اغلب اين شيوه هاي کمکي ، پرهزينه مي باشند ودرکيفيت محصول تاثيري ندارند سعي براين شد در مرحله بعدي پيشنهاد هاي لازم جهت کاهش شدت در مواردي که مي تواند منجر به آسيب وجراحت وتوقف خط شود ارائه گردد.در خصوص کاهش نمره احتمال اعضاء بازرسي ها ،تعميرات پيشگيرانه و آموزش رامدنظر قرار دادند . پس از پيشنهاد هاي ارائه شده تيم مجددًا درخصوص رتبه هاي مربوط به شدت ، احتمال و کشف به بحث وبررسي پرداخته وبه هريک از موارد مذکور نمره مجدد داده واز راهنماي جدول RPN جهت تصميم گيري استفاده شد. در اين جدول ريسک هاي پايين تر از ١٠٠به عنوان ريسک مطلوب که نياز به اقدام اصلاحي ندارند، ريسک هاي ١٠٠-١٢٦ به عنوان ريسک هاي متوسط مطرح بوده که از اصل ( as low as Reasonably Achievable)ALARA جهت کاهش ريسک به محدوده مطلوب استفاده مي شودو ريسک هاي بالاي ١٢٦ به عنوان ريسک بالا وغيرمجاز بوده که از اقدام اصلاحي براي کاهش ريسک ودرصورت عدم امکان کاهش اين دسته ازريسک ها از بيمه به عنوان صنعتي که مي توان ريسک را به آن منتقل نمود استفاده شد.
٣-نتايج
نتايج آناليز دربرگه هاي کار FMEA که از پيش تهيه شده بود ثبت شد. دراين مطالعه وارزيابي انجام گرفته ١٨٣ريسک در واحد سنگ شکن که ابتدايي ترين قسمت خط توليد سيمان بوده واز پرمخاطره ترين مناطق مي باشد طبقه بندي گرديدکه با توجه به جدول تعين سطح ريسکRPN، ٦٣ ريسک در منطقه قابل تحمل ، ٥١ريسک درمنطقه متوسط ،٦٨ ريسک درمنطقه بالا و١ريسک درمنطقه غير قابل قبول قرار گرفت .با انجام اقدامات اصلاحي ودرنظر گرفتن اصل ALARA براي رساندن ريسکها با عدداولويت بالا به ريسکهاي قابل قبول از مجموع ٥١ RPN منطقه متوسط ،٢٢ RPN به زير ١٠٠(منطقه قابل تحمل ) رسيده وRPN٢٩ درمنطقه متوسط باقي ماند. از مجموع ٦٨ ريسک درمنطقه بالابا انجام اقدامات فوق الذکر ١٩ريسک به منطقه قابل
