TASARIM FMEA; Sınır / Blok diyagramı kullanımı
Tasarım FMEA (Design FMEA), tasarlanan ürün, üretim için serbest bırakılmadan önce Hata türlerini ve ilgili hata nedenlerini ya da hata mekanizmalarını dikkate alarak olası hatalara çözümler üretmek için kullanılan bir tekniktir.
Tasarım FMEA, sistem, alt sitem ya da parçaların Sınır diyagramı (Block / Boundary diagram) veya Yapı Ağacında (Structure tree) tanımlandığı şekli ile fonksiyonlarını inceler.
Kapsamın içinde kalan elemanların birbirleriyle ve sistem dışı elamanlarla ilişkilileri dikkate alınır. Bu sayede olası tasarım hataları tespit edilerek potansiyel hataların önüne geçilmiş olur.
Sistem için Tasarım FMEA muhtelif alt sistemlerden ve parçalardan meydana gelir. Bu alt sistem ve parçalar sistemin elamanları olarak tanımlanmaktadır.
Sistem, alt sitem, çevre ve müşteriler (Tier N, OEM ve son kullanıcı) arasındaki ilişkiler ve ara yüzler Sistem FMEA çalışmalarında değerlendirilebilir.
Sistem içinde, yazılım, elektronik ve mekanik elemanlar bulunabilir.
Sistem örnekleri: Araç, Transmisyon sistemi, Direksiyon sistemi, Fren sistemi veya Denge sistemi
(Electronik stability control system) … olabilir.
Tasarım FMEA çalışmalarından elde edilen sonuçlar, tasarım değişiklikleri, ilave testler ve gereken diğer faaliyetler için kullanılabilir; bu metotla tasarım hata riskinin düşürülmesi ve yapılan testlerin yeterliliği artırılarak tasarımın üretime transfer edilmesi öncesi hatanın yakalanması amaçlanmaktadır.
Bu yazıda Tasarım FMEA çalışmalarında kullanılan Block / Boundary diyagramı inceleyip Tasarım FMEA’dan yapısal analiz ve fonksiyon analizinde nasıl faydalanacağımız konusuna değineceğiz.
Blok / Sınır Diyagramı (Block/Boundary Diagram)
Blok / Sınır diyagramı; sistemin komşu sistemlerle, içinde bulunduğu çevre ve müşteri ile olan ilişkisini tanımlamak için kullanılır. Tasarım FMEA çalışmasına hazırlık amacıyla sistemin çevresi ile ilişkilerini grafik olarak gösteren bir çalışmadır.
Sınır diyagramı, ürün tasarımını dikkate alarak ürünün elemanları arası ve alt sistemlerle ile olan ilişkilerini, Ürün müşterisi, Üretim, Servis, Sevkiyat vb ilişkileri gösterir.
Sınır diyagramı Yapısal analiz ve Fonksiyonel analizdeki fokus elemanı tanımlamakta kullanılır.
Diyagram, ürünün önemli elamanlarını kutucuklar ile tanımlandığı ve ilişkileri tanımlayan çizgiler ile birleştirilmesi ile gösterilir. Çizgiler elemanların birbirleri ile olan ilişkilerini ya da kesişmelerini akış yönünü gösteren oklarla ifade eder.
Sınır diyagramı dış etkiler / sistemler arası ilişkilerin de dahil edilmesi ile çalışmanın kapsamını tanımlar.
İlişkiler; fiziksel temas, Enerji, Kuvvet transferi, Malzeme transferi, Veri transferi vb. şeklinde olabilir.
Otomobil gibi karmaşık ürünlerde, sistemler, alt sistemler, parçalar ve komponentlerin birbirleri ile ilişkisi grafik olarak gösterilir aynı şekilde çevre ve komşu sistemler ile ilişki de grafik olarak gösterilmektedir.
Örnek olarak Bisiklet için Blok / Boundary diyagramı inceleyelim;
Şekilde bisiklet ana elamanlarını şematik olarak gösterilmiştir. Tüm bu alt sistemler ya da parçalar/komponent ürünün -Bisiklet- sınırları içinde kalmaktadır.
Bisiklet ile etkileşen harici elementler; Sürücü ve Yol/ Zemin sınırların dışında kalacak fakat ilişkiyi tanımlayacak şekilde gösterilir. Sınır diyagramını tamamlamak için elemanlar arasındaki ilişkiyi de göstermemiz gerekecektir.
Grafiğe bakacak olursak Ön tekerlek ve arka tekerler ile yol arasında fiziksel temas, ve tekerlekler ile yol arasında etki-tepki prensibi neticesi yük/kuvvet transfer olduğu görülür.
Fiziksel temas düz çizgi, kuvvet/yük transferi kesikli çizgi ile gösterilmiştir.
Ön tekerlek yol ile direkt temas etmektedir ve aralarında Kuvvet / yük transferi vardır. Aynı şekilde frenler ile fiziksel temas ve kuvvet transferi vardır.
Arka tekerlek ile yol arasında fiziksel temas ve Kuvvet /yük transferi vardır. Arka tekerlek ayrıca frenlere, gövdeye ve zincir & dişli mekanizması ile temastadır. Arka tekerlek ile zincir& dişli mekanizması ile temas ve kuvvet transferi, frenler ile temas ve kuvvet transferi, gövde ile temas vardır (basitleştirmek için kuvvet ihmal edilmiştir.)
Tüm elemanların Fiziksel temas ve yük/kuvvet transferi detayları sınır diyagramı üzerinde gösterilmektedir.
Grafiği anlaşılır ve basit tutmak için Alt sistem parçaları /komponentleri şekilde gösterilmemiştir
Zincir /Dişli mekanizması için yapı ağacı oluşturmak istersek;
Blok / Sınır diyagramından;
Üst seviye elemanı ……………. Bisiklet
Fokus Element …………………. Zincir/Dişli mekanizması
Alt Seviye elemanlar: ………… Zincir , Dişli , Vida….
Olarak tespit edebiliriz.
Blok / Sınır diyagramı etkileşim analizi ile birlikte Tasarım FMEA için temel bilgiler sağlar. Analiz edilen temel fonksiyonlar yada etkileşim içinde olan fonksiyonların komşu sistemler ve çevresel etkiler kaynaklı hata nedenlerini / mekanizmalarının anlaşılmasını sağlar.