可靠性FRACAS技术在制造业信息化中的应用

岳丽娜林凤琦丁志新（北京运通恒达科技有限公司，北京100089）摘要简要介绍了FRACAS的概念、作用及优势，并结合某企业的项目需求，分析了在制造业信息系统中实施FRACAS的流程，以及最终获得的收益。关键词FRACAS可靠性故障AbstractTheconcept,functionsandadvantagesofFRACAS(FailureReporting,AnalysisandCorrectiveActionSystems)aredescribedbriefly.TheprocessofFRACASimplementationintheinformationsystemformanufactureindustryanditsfinalprofitareanalyzed,combinedinrequirementsofsomeprojectforoneplant.KeywordsFRACASreliabilityFailure1FRACAS的概念、作用与优势1.1FRACAS的概念FRACAS是故障报告、分析和纠正措施系统的缩写，有时也称为“故障信息闭环管理系统”，是一项在国内外普遍使用的可靠性管理技术，其英文原文是FailureReporting，AnalysisandCorrectiveActionSystems。FRACAS研究的对象是产品的故障（Failure），它不仅仅指产品不正常的工作状态，还可以外延为产品的缺陷、问题、用户的抱怨等等。1.2建立FRACAS的目的对建立FRACAS的目的国军标GJB450-88《装备研制和生产的可靠性通用大纲》和国军标GJB841-90《故障报告、分析和纠正措施系统》中描述为：“建立FRACAS的目的是要及时报告产品的故障，分析故障原因，制定和实施有效的纠正措施，以防止故障再现，改善其可靠性和维修性”。“FRACAS应由承制方(包括转承制方)尽早建立，并在订购(使用)方的协同下加以实现。该系统应保证对合同规定层次的产品在研制阶段和生产阶段所发生的故障及时报告、分析和纠正”。通过建立FRACAS，对产品在研制和生产阶段所发生的故障进行严格的“归零”管理，做到及时报告、查清原因、正确纠正、防止再现，从而实现产品可靠性增长。1.3FRACAS的原理FRACAS利用“信息反馈，闭环控制”的原理，通过一套规范化的程序，使分散发生的产品故障得到及时的解决，同时通过纠正已发生的故障，防止故障的发生，从而控制和减少故障发生的概率。FRACAS又是一个信息系统，其输入是信息（故障报告），输出的也是信息（纠正措施）。通过一套规范化的、严格的管理程序，保证产品及其组成部分在各种试验中发生的极其分散的故障信息能及时、准确、完整收集，为分析、评价和改进产品可靠性提供科学依据。1.4信息化FRACAS的优势与传统的碎片式故障信息管理模式相比，信息化的FRACAS具有以下优势：能够有效管理日益增多的产品故障信息，并建立信息数据库，利用该数据库可以为产品的可靠性改进和新产品的设计提供数据基础；能使工作流程规范统一，通过预先定制的工作流程实现工作界面的统一化和规范化，以及办公流程的自动化，大大提高了工作效率；数据的分析和计算由配套的软件系统自动完成。2FRACAS实施2.1项目背景A企业拥有多年制造产品的设计生产经验，拥有比较完善的质保体系。随着同类产品市场的竞争加剧和对可靠性认识的逐步提高，A公司发现目前对故障信息的管理还不够系统，主要靠人工和半自动化的方式处理故障信息，工作效率不高，大量的故障信息没有收集到数据库中，故障信息没有得到充分利用。因此，为了从根本上解决存在的问题，建立科学化、规范化、制度化的FRACAS信息系统势在必行。2.2项目需求A企业产品故障信息来源于两个方面：一个是三包信息，是用户反馈的信息，属于现场信息；另一个是公司内部质量问题的信息，包括产品在厂内各个部门出现的任何故障信息。对这两个方面的信息都要求完整、及时地导入到FRACAS中。故障的信息化管理，需要进行科学的规划、组织、协调、控制和监督，着重解决以下问题：①各部门和员工的责任和分工不明；②故障信息管理没有一个标准、统一的规范，阻碍信息交流；③对产品的问题、缺陷、故障、用户反馈等信息没有系统的记录，只是碎片式的、分散的、片面的或纸介记录的；④缺乏对信息的整理、分拣和积累，因此对产品的主要可靠性指标缺乏直观的了解，也不利于产品可靠性的增长；⑤产品一旦出现可靠性设计问题，反应迟缓，分析不全面，纠正措施不切实有效，整个过程效率低下。实施FRACAS信息化，离不开专业软件的支持。本文结合美国Relex公司的RelexFRACAS软件对实施FRACAS信息化的几个主要工作流程进行描述。2.3建立FRACAS工作体系实施FRACAS信息化的第一步，是要根据企业的实际情况创建一个信息化管理的工作体系。这个体系包括实施者和实施对象两个方面.实施者是FRACAS系统管理员、故障（或问题）报告人员、数据分析人员、纠正措施实施人员、故障闭环审核人员、其他的管理和行政人员等。每个成员可能从属于不同的部门或单位，如产品的设计部门、制造部门、质量部门、销售部门、售后服务部门等等，每个成员所从事的工作和权限也可能各不相同，因此在创建工作体系的时候，应该根据部门和员工工作性质的不同，规划好各个责任部门，并指明该部门对信息管理体系负责的内容和具有的权限。实施对象是信息管理的主要内容，包括产品所有收集或跟踪到的故障或事件记录、分析和采取的纠正措施等信息，以及各种辅助的图形和报表输出、工作流程、计算参数、监控内容等。2.4FEACAS的工作流程A企业的FRACAS工作流程包括故障出现、报告、分析、纠正措施、闭环、可靠性与维修性分析、产品革新等一系列活动。图2RelexFRACAS中的故障分析报告图3RelexFRACAS中的纠正措施报告2.4.1信息管理划分4个环节故障信息闭环管理是FRACAS的核心，经对项目的分析，FRACAS故障信息管理具体可划分为4个环节。①故障报告：确定要进入闭环管理的故障信息，对故障信息进行详细的描述，并进行初步分析和归类，生成故障报告。②故障分析：寻找并确定故障原因，提出建议性的纠正措施，生成故障分析报告；③故障纠正：确定纠正措施，并对纠正措施进行分析，确定纠正措施的实施计划、实施效果、遗留问题等，生成纠正措施报告。④故障闭环：分析纠正风险，确定故障是否得到根本解决，举一反三，提出防止故障再次出现的主动措施；2.4.2信息管理的3项主要活动在实施FRACAS的时候，可以根据实际情况进行选取，然后设置每步流程的处理内容、界面、责任人、提交对象和内容等。其中，最主要的是故障报告、故障分析和故障纠正措施报告等3项活动。①故障报告：故障报告的责任部门或人员，将产品出现的各种问题、缺陷、故障、维修活动以及客户意见等信息，按照规定的故障报告格式进行报告（图1）。②故障分析：故障经核实后提交到故障分析部门，该部门指派合适的人员对设计和质量问题作进一步的调查研究，找出问题出现的原因，然后按照指定的故障分析格式，将分析结果提交给纠正措施实施部门（图2）。③故障纠正措施：故障分析部门提交的报告经过核实后，即通知相关人员，对故障实施纠正措施，并跟踪和监测纠正措施的有效性，最后提交纠正措施报告（图3）。图1RelexFRACAS中的故障报告2.5信息处理和分析根据FRACAS需求分析，利用相应的专业软件辅助开展FRACAS工作。通过软件可以系统、科学地管理FRACAS工作中各个环节的信息，从根本上实现电子化的信息管理模式，避免重复性工作，极大地提高FRACAS的工作效率。同时可以将数据保存在统一的数据库中，便于统计和分析，有利于FRACAS信息的再利用。信息化的FRACAS将不断积累到的所有数据信息形成一个产品可靠性信息数据库。通过对数据库中的信息进行提炼和整理，产品的各种可靠性指标，如平均故障间隔时间（MTBF）、致命故障与严重故障数、当量故障率、平均首次故障时间、保用期与索赔率、大修时间、报废周期、平均维修费用、有效度等得到计算与评估，如图4所示。不仅如此，信息化的FRACAS还可将产品的信息变化趋势用非常形象直观的图形和报表显示出来，如图5所示的是某个产品在1998至2003年之间的可靠性增长曲线。3FRACAS的收益A企业通过有效运行FRACAS实现了产品可靠性增长、提高产品质量的目的。另外，通过FRACAS的运行还积累了大量处理故障的实践经验，对类似产品的改进与设计提供了可供参考的信息，起到了“举一反三”、防止其它产品出现类似问题的作用。在实施FRACAS之后，花费相同的时间和资源获得了产品更高的可靠性，而在相同的可靠性要求前提下，能够为企业节约经费，缩短开发和生产时间。同时能为企业成功实现6σ、ISO9000、QS90000等质量目标提供保障。5结束语综合以上所述，运用信息化的FRACAS能够报告并捕获与产品、流程等相关的所有故障和问题；确定、实施和验证纠正措施，避免故障再次发生；给相关人员提供信息促进可靠性增长和提供预先决策，减少或避免产品同类故障的重复发生。信息化的FRACAS对碎片式管理方式进行了变革，加强了信息的横向和纵向流动，有力地推动了企业的信息化建设。参考文献1国军标GJB450-88.装备研制和生产的可靠性通用大纲.19882国军标GJB841-90.故障报告、分析和纠正措施系统.19903Leland.Mclaughlin,RelexSoftwareCo..WhyFRACASMeansSuperiorQualityandReliability,2002图5某产品的可靠性增长曲线图4可靠性参数计算