بخشی از مقاله
چکیده
در حال حاضر در کشور چند کارخانه سازنده ماشین ها و ابزارهای کشاورزی وجود دارد. در این مطالعه آنالیز حالات بالقوه خرابی و آثار آن در ماشین های کشاورزی مورد بررسی قرار می گیرد. FMEA تکنیکی تحلیلی متکی بر قانون پیشگیری قبل از وقوع است که برای شناسایی عوامل بالقوه خرابی بکار می رود.
توجه این تکنیک بر بالا بردن ضریب امنیت و در نهایت رضایت مشتری، از طریق پیشگیری از وقوع خرابی است. هر کمبود و انحراف در عملکرد محصول، باعث از دست دادن سهم بازار می شود. این عوامل موجب شده امروز سازمانها به استفاده از این تکنیک روی آورند تا به کمک آن مطمئن شوند محصولی بی عیب و قابل رقابت روانه بازار می کنند
.1 مقدمه
66 سال بعد از اختراع ماشین بخار توسط جیمز وات، اولین ماشین بخار - لوکومتیو - بعنوان منبع قدرت ثابت، که به کمک کابل برای اجرای شخم بکار می رفت در سال 1835 توسط یکنفر مکانیسین انگلیسی ساخته شد. جابجا کردن لوکومتیو شخم زده شد. در سال 1846 در فرانسه، با نوع لوکومتیو شخم زده شد. در سال 1878 اتومبیلی که شخم می زد بوجود آمد. آنگاه در سال 1890 در آمریکا، نخستین تراکتور به اسم اول ساخته شد .
اولین ماشین کششی که از موتور احتراق داخلی استفاده می کرد در حدود سال 1890 ظاهر گشت و همان وضعیت نا مناسب موتورهای بخار را داشت. به هر حال، بتدریج که موتور احتراق داخلی بهتر شد، نسبت به بخار وزن آن، از موتور بخار، پیشی گرفت و دوران تراکتور سبک وزن قدرتمند و مناسب فرار رسید .نام تراکتور یعنی کشنده در حدود سال 1906 بوسیله یک فروشنده ماشین آلات، ضرب زده شد. در حال حاضر در کشور چند کارخانه سازنده ماشین ها و ابزارهای کشاورزی وجود دارد. در این مطالعه آنالیز حالات بالقوه خرابی و آثار آن در ماشین های کشاورزی مورد بررسی قرار می گیرد.
.2 تکنیک FMEA
FMEA متدولوژی یا روشی سیستماتیک است که به دلایلی از جمله شناسایی و اولویت بندی حالات بالقوه خرابی در یک سیستم، محصول، فرایند و یا ویروس، تعریف و اجرای اقداماتی به منظور حذف و یا کاهش میزان وقوع حالات بالقوه خرابی، ثبت نتایج تحلیلهای انجام شده به منظور فراهم کردن مرجعی کامل برای حل مشکلات در آینده، مورد استفاده قرار می گیرد .[1] در دهه 1950 اهمیت مسائل ایمنی و پیشگیری از حوادث قابل پیش بینی در صنعت هوا - فضا علت اصلی پیدایش FMEA شد.
در فوریه 1992 استاندارد SAE-J-1739 به عنوان استاندارد به مرجع FMEA در صنایع خودرو معرفی شد و به دنبال آن در سالهای اخیر، توسعه سیستمهای تضمین کیفیت در صنعت خودرو به خصوص وضع استاندارد QS-9000 در صنعت خودروی آمریکا، موجب شد که استفاده از FMEA رواج بیشتری یابد. FMEA تکنیکی تحلیلی متکی بر قانون پیشگیری قبل از وقوع است که برای شناسایی عوامل بالقوه خرابی بکار می رود. توجه این تکنیک بر بالا بردن ضریب امنیت و در نهایت رضایت مشتری، از طریق پیشگیری از وقوع خرابی استFMEA .[4] ابزاری است که با کمترین ریسک، برای پیش بینی مشکلات و نقص ها در مراحل طراحی و یا توسعه فرایندها و خدمات در سازمان بکار می رود
.3 تعریف MFMEA
آنالیز حالات بالقوه خرابی ماشین Machinery - FMEA - یا همان - MFMEA، روشی استاندارد برای ارزیابی دستگاه و ابزار در طی فاز طراحی، به منظور بهبود ایمنی کاربر، افزایش کارایی و توانایی ماشین است. MFMEA در فاز طراحی بکار می رود، ولی به دلیل شرایط خاص طراحی ماشین، از قوانین خود تبعیت می کند.[5] عموما در دو مورد از MFMEA استفاده می شود: مورد اول، زمانی که حجم طراحی خیلی کم است و بدست آوردن آمار خرابی بر روی نمونه های اولیه عملی نیست و به عبارت دیگر، تعداد ماشین های حاصل از طراحی بسیار پایین است و نمونه سازی منطقی و عملی نیست.
مورد دوم، وقتی که زمان مصرف محصول حاصل از طراحی، خیلی طولانی است. برای مثال یک ماشین کشاورزی برای استفاده طی سالهای زیادی طراحی می شود. تقسیم بندی یک دستگاه از کل به جزء بدین صورت است: .1 ماشین/ دستگاه: مجموعه ای که به منظور استفاده در جهت هدف خاصی طراحی می گردد. .2 سیستم: قسمتهایی از ماشین که بصورت یک مجموعه عمل کرده و هدف خاصی را دنبال می کند. .3 زیر سیستم : زیر مجموعه ای از سیستم. .4 مولفه ها: تعدادی از قطعات که به منظور برآوردن هدفی خاص در یک زیر سیستم بکار می رود. .5 قطعات: کوچکترین جزء یک ماشین. باید توجه داشت وقتی فعالیت یک زیر سیستم را بررسی می کنیم، باید تمام شرایطی که این زیر سیستم در آن کار می کند، مورد توجه قرار گیرد .
4. فواید اجرای MFMEA
1. بهبود ایمنی، قابلیت اطمینان و دوام تجهیزات و ابزارها
2. تعریف و اجرای تغییرات طراحی در مراحل آغازین طرح به منظور کاهش هزینه های طراحی و تاخیر در تحویل به موقع.
3. کاهش میزان مخاطره در برنامه های تولید محصول - توسط ماشین آلات - .
4. کاهش هزینه های تعمیرات و نگهداری ماشین آلات و ابزارها در طی دوره عمر - از طریق ایجاد طرح مطلوب - .
5. تشریح مفاهیم ستون های یک فرم MFMEA
.1 -5 نام زیر سیستم و تشریح عملکرد
نام سیستمهای ماشین در این ستون وارد می شود. همچنین عملکرد مورد انتظار از زیر سیستم تحت بررسی با عباراتی کوتاه و مختصر بیان می شود. بعلاوه اطلاعاتی در خصوص شرایط کارکرد زیر سیستم - شرایط محیطی، نیازمندی های کارکردی لازم، مشخصات فنی مثل MTBF، - MTTR در این ستون وارد می شود. اگر زیر سیستم بیش از یک عملکرد داشته باشد که حالات خرابی متفاوتی دارند، آنها جداگانه بیان می شوند.
.2 -5 حالات خرابی در ماشین
حالات خرابی در ماشین حالاتی هستند که باعث می شوند ماشین نتواند اهداف طراحی را به انجام برساند. برای مثال، حالت خرابی در یک ماشین بذر کار کشاورزی، واقعه ای است که به واسطه آن، ماشین بذر کار نمی تواند بذر ها را پخش کند. حالتهای خرابی ماشین ممکن است به سه طریق رخ دهند:
1. خرابی در مولفه های ماشین که می تواند باعث خرابی ماشین شود، مانند خرابی بلبرینگ یا شکستن یک شفت.
2. خرابی در سیستم یا زیر سیستم ماشین، مانند افزایش ماشین یا کاهش سیکل
3. استفاده خلاف قاعده از ماشین که می تواند باعث خرابی یک سیستم ماشین شود.
خرابی ماشین را به نوع دیگر نیز می توان تقسیم بندی کرد:
1. خرابی عملکرد - ماشین در زمانی که باید کار کند متوقف شود - .
2. خرابی در ایستادن عملکرد - ماشین در زمانی که باید متوقف شود، توقف نکند - .
3. سایش - ماشین سریع تر از زمان مشخص شده در طراحی، فرسوده شود - .
4. سخت افزاری - شکستن ، تاب برداشتن، ترک، نشتی و ... در مولفه ها - . به منظور یافتن حالات خرابی در MFMEA، دو مسیر وجود دارد:
1. بررسی سوابق :MFMEA گزارش های مربوط به آزمایش ها، خدمات پس از فروش، گزارش های واحد تعمیرات، گزارش های واحد خدمات و اسناد مشابه دیگر.
2. از طریق طوفان ذهنی با طرح سوالاتی مانند:
- زیر سیستم از چه طریقی می تواند در زمان انجام عملکردی که از آن انتظار می رود، خراب شود ؟ - زیر سیستم در زمان تولید یا مونتاژ چطور خراب می شود ؟
حالات خرابی بالقوه برای هر یک از عملکردهای تشریح شده، ثبت می شود. همچنین حالات خرابی با عباراتی فنی و فیزیکی بیان می شوند.
.3 -5 اثر خرابی در ماشین
اثر خرابی، نتیجه حالات خرابی یک زیر سیستم است که معمولا در قالب تاثیر گذاردن بر مقوله ایمنی بیان می شود. همچنین آثار خرابی را می توان در 7 طبقه عمده بیان کرد که به هفت ضرر بزرگ معروف هستند و عبارتند از:
1. توقف ماشین : ضررهای ناشی از عدم عملکرد - مکانیکی، شیمیایی و الکتریکی - یا کاهش عملکرد - مثل کار نکردن کار نکردن یک اسپیندل روی یک مولتی اسپیندل - روی یک قطعه از ماشین که باعث می شود دستگاه به دلیل لزوم انجام تعمیرات متوقف شود.
2. تنظیم پی در پی ماشین : ضررهایی که نتیجه تنظیم های پی در پی دستگاه هستند، مانند تعویض پی در پی ابزار، تعوبض قالب یا تغییر شرایط دستگاه به منظور تولید قطعه دیگر.
3. اوقات به هدر رفته : ضررهایی که نتیجه مسائل غیر مهم، مانند گیر کردن قطعه در دستگاه هستند.
4. کاهش زمان تولید : ضررهای ناشی از اختلاف زمان ایده آل مثلا زمان ایده آل پخش دانه های کشاورزی و زمان واقعی پخش دانه توسط ماشین.
5. توقف در شروع کار : ضررهای ناشی از زمان های لازم برای شروع کار پس از توقف دستگاه در زمانهایی مانند تعطیلات.
6. خرابی قطعات تولید شده بوسیله دستگاه : ضررهای ناشی از زمانی که برای دوباره کاری یا تعمیر قطعات معیوب یا تولید قطعه معیوب - که به واسطه خرابی زیر سیستم ایجاد شده - صرف می شود.
