Введение

Процесс сбора и анализа данных для определения причины отказа. Анализ отказов – это процесс сбора и анализа данных для установления причины отказа, часто с целью определения корректирующих мероприятий или установления ответственности. Согласно Блоху и Гейтнеру, ”отказы оборудования выявляют цепь причинно-следственных связей, обычно дефект, который обычно называют симптомом”. Правильно проведенный и учтенный анализ отказов может сэкономить деньги, спасти жизни и сохранить ресурсы. Это важная дисциплина во многих отраслях промышленности, таких как электронная промышленность, где он является важнейшим инструментом, используемым при разработке новых продуктов и для улучшения существующих. Процесс анализа отказов основан на сборе вышедших из строя компонентов для последующего изучения причины или причин отказа с использованием широкого спектра методов, особенно микроскопии и спектроскопии. Методы неразрушающего контроля (НК) (такие как промышленная компьютерная томография) ценны, поскольку анализ не оказывает влияния на вышедшие из строя изделия, поэтому проверка иногда начинается с их применения.

Криминалистское расследование

Исходной точкой анализа отказов является судебно-техническое расследование неисправного процесса или продукта. Такое расследование проводится с использованием научных аналитических методов, таких как электрические и механические измерения, или путем анализа данных об отказах, например, отчетов об отбраковке продукции или примеров предыдущих отказов аналогичного типа. Методы судебной инженерии особенно ценны для выявления дефектов и недостатков продукта, включая усталостные трещины, хрупкие трещины, вызванные, например, коррозионным растрескиванием под напряжением или растрескиванием под воздействием окружающей среды. Показания свидетелей могут быть полезны для реконструкции вероятной последовательности событий и, следовательно, цепочки причинно-следственных связей. Человеческий фактор также может быть оценен при определении причины отказа. Существует несколько полезных методов предотвращения отказов продукта, в первую очередь, анализ видов и последствий отказов (FMEA) и анализ дерева отказов (FTA), которые могут использоваться на этапе прототипирования для анализа отказов до вывода продукта на рынок. Некоторые из техник, используемых при анализе отказов, также применяются при анализе случаев, когда не обнаружено неисправности (NFF) – термин, используемый в области технического обслуживания для описания ситуации, когда первоначально заявленный режим отказа не удается воспроизвести у оценивающего специалиста, и, следовательно, потенциальный дефект не может быть устранен. Причины NFF могут быть связаны с окислением, дефектными соединениями электрических компонентов, временными короткими замыканиями или разрывами в цепях, программными ошибками, временными факторами окружающей среды, а также ошибками оператора. Значительное количество устройств, первоначально зарегистрированных как NFF при первом сеансе диагностики, часто возвращаются в лабораторию анализа отказов с теми же симптомами NFF или с постоянным режимом отказа. Термин "анализ отказов" также применим к другим областям, таким как управление бизнесом и военная стратегия.

Инженеры по анализу неисправностей

Инженер по анализу неисправностей часто играет ведущую роль в анализе отказов, будь то отказ компонента или продукта в процессе эксплуатации, или возникновение отказа в процессе производства или при обработке. В любом случае необходимо определить причину отказа для предотвращения повторных случаев и/или улучшения характеристик устройства, компонента или конструкции. Для этой работы часто требуются инженеры-строители и инженеры-механики. Специалисты с более узкой специализацией, такие как инженеры-материаловеды, также могут претендовать на эту должность. Специализация в металлургии и химии всегда полезна, наряду со знанием свойств и прочности материалов. Сотрудника могут нанять по разным причинам, будь то для дальнейшего предотвращения отказов или решения вопросов ответственности. Медианная заработная плата инженера по анализу неисправностей, имеющего опыт работы в этой области, составляет 81 647 долларов США. Инженеру по анализу неисправностей необходимы хорошие коммуникативные навыки и умение работать в команде. Обычно на эту должность принимают кандидатов со степенью бакалавра в области инженерии, но существуют и сертификаты, которые можно получить. Г-н Агилар является руководителем отдела испытаний конструкционных материалов Caltrans и имеет 30-летний опыт работы инженером. Другие утверждали, что можно было предпринять больше мер для предотвращения. Пристли заявил, что «ни один из проектов департамента по усилению дорог не решал проблему слабости» в узлах моста. Некоторые эксперты согласились, что можно было сделать больше для предотвращения этой катастрофы. Программа подвергается критике за то, что «усугубила последствия отказа». Продукт должен быть способен работать даже в самых сложных условиях. Это особенно важно для продукции, предназначенной для дорогостоящих объектов, таких как здания или самолеты. Отказ этих деталей может привести к серьезным повреждениям и/или проблемам безопасности. Проектирование продукта начинается с минимизации рисков, связанных с «наихудшим сценарием». Определение наихудшего сценария требует полного понимания продукта, его нагрузок и условий эксплуатации. Перед вводом продукта в эксплуатацию прототип часто проходит лабораторные испытания, подтверждающие, что продукт выдерживает ожидаемый наихудший сценарий. Некоторые из современных испытаний реактивных двигателей очень интенсивны и проверяют способность двигателя выдерживать:

попадание мусора, пыли, песка и т.п.;
попадание града, снега, льда и т.п.;
попадание чрезмерного количества воды.
Эти испытания должны быть более суровыми, чем те, с которыми продукт столкнется в реальных условиях эксплуатации. Двигатели испытываются на пределе возможностей, чтобы гарантировать, что продукт будет функционировать должным образом независимо от условий. Анализ отказов с обеих сторон направлен на предотвращение повреждений и обеспечение безопасности.