מדוע חיישנים דורשים ניתוח שורש

בסביבות הנדסה מודרנית, חיישנים וכלי רכב ליצור את מערכת העצבים של פעולות תעשייתיות.מממעביר טמפרטורה בצמחים כימיים כדי למדוד לחץ במערכות הידראוליות, רכיבים אלה מספקים את הנתונים שמניעים אוטומציה, בקרת בטיחות, בקרת איכות. כאשר חיישן נכשל או סחף, ההשלכות cascade: הפסקות ייצור, שולי בטיחות מתכווץ, ועבודות יקרות הופכות הכרחיות.

פותח על ידי Sakichi Toyoda ומאוחר יותר פורמלי בתוך ה-FLT:0 (Toyota Production SystemFLT:1), 5 Whys הוא טכניקת ניתוח שורש המשתמשת בשאלה הרהור כדי לעקוב אחר בעיה חזרה למקור שלה, בעוד שיטות deceptiveolative של כלי הפעלה פשוטה, צוותי השיטה לאתגרים ולהסתכל מעבר לסיבות מיידיות.

מהי שיטת 5 הסיבות?

5 הסיבות היא טכניקה פשוטה של חקירה שמגלה יחסים סיבתיים ותוצאה מוסתרים מתחת לפני השטח של בעיה.שמו מגיע מההתבוננות שאילת "למה?" 5 פעמים לעתים קרובות מוביל לגורם שורש, אם כי המספר עשוי להשתנות.השיטה התפתחה ממערכת הייצור של טויוטה, שם הוא שימש לצד כלים רזים אחרים כדי לחסל פסולת ולשפר את האיכות.

מקור ופילוסופיה

סאקיצ'י טוודה, מייסד טויוטה, הציג את הרעיון כחלק מעבודתו על נביטים אוטומטיים.הוא האמין כי הבנה של בעיה הנדרשת כדי להגיע למקור - ה-FLT:0genbairFLT:1 או מקום בפועל שבו העבודה מתרחשת. טאיצ'י אואנו מאוחר יותר הציג את השיטה בתוך מערכת הייצור של טויוטה.הפילוסופיה היא כי טעות אנושית היא לעתים רחוקות הגורם; במקום זאת, הוא סימפטום של מציאות מדומה, או חשיבה ביקורתית, אשר לא היה מסוגל להתעלם ממנה, או לא היה גורם קריטי, אשר אינו מוגדר, או לא היה, כלומר, אם הוא גורם קריטי, כלומר, כלומר, אם הוא, אם הוא, אם הוא, אם הוא אינו משקף, אם הוא לא היה מסוגל להתעלם משקף, או לא היה מסוגל להתעלם משקף את השיטה של מציאות חיישן, או לא היה גורם קריטי, אם הוא, או לא היה מסוגל לחשוב, אם הוא, אם הוא, כלומר, הוא, כי הוא, הוא, הוא, באופן קבוע, הוא, או לא היה, כי הוא, הוא, הוא, אם הוא, הוא, הוא, אם הוא, לא היה, הוא אינו מוגדר, הוא, הוא, הוא, הוא, הוא, הוא, הוא, הוא אינו מוגדר, הוא אינו מוגדר, הוא, כי

איך השיטה עובדת

התהליך הוא פשוט מאוד:

  1. [ה]הסברים על כך [ה] הם [ה] [ה]] [ה]], [ה], [ה], [ה], [ה], [ה],] הם אומרים [ה] את הכשל, את הישמרו, את ה', את ה', את ה', את ה', את ה', את ה', את ה', את ה', את ה', את ה'.
  2. [01:0]שאל הראשון "למה?", פרק 1, "זהה את הסיבה המיידית - הסיבה הישירה לבעיה התרחשה.
  3. [01:0]שאלה: "למה?", שוב, 1 "מבקשים" (שם ט') "מִנְתָּבְתָּבָה" (שם כ"ד, כ"ד).
  4. (ב) ,0) המשך עד ששורש שורש הופך לברור.
  5. (ב) ,0) ,הפעלת טיהור: 1 (הופנה מהדף ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

בעוד ש"חמש" בשמו מרמז על ספירה קבועה, המספר בפועל משתנה.יש בעיות שעשויות לדרוש רק שלוש שאלות; אחרים עשויים לדרוש שבע.המפתח הוא לעצור כאשר "מדוע" נוסף לא יניב יותר תשובות משמעותיות - באופן חד-משמעי כאשר הגורם מצביע על מדיניות, עיצוב, או פער תהליכים שניתן לשנות.

דוגמה להנדסת הנדסה

כדי להמחיש, לשקול תרחיש לא מעורר השראה משותף: טעות של תרופות בבית חולים.הבעיה היא כי המטופל קיבל את המינון הלא נכון? כי האחות לא קרא את התווית? למה?ה התווית הייתה פונט קטן וניגוד גרוע?מדוע מערכת התווית לפני מתן מידע כללי על יכולת הרגל?

החל את 5 הסיבות להנדסת חיישנים ומכשירים

כישלונות חושיים מופיעים לעתים קרובות אקראיים או הקשורים לחבוש, אבל יישום שיטתי של 5 מדועs מגלה אותם כהשלכות של גורמים ספציפיים, תרפיה טיפולית מציג שכבות נוספות: הפרעה אלקטרומגנטית, רכיבה תרמית, קורוזיה, רטט, תאימות עם מערכות רכישת נתונים.השיטה מאירה בדיוק כי היא מכריחה את החוקר להתחבר סימפטומים עם סיבות פיזיות או פרובוקאליות.

שלב-בי-שלב עם מקרה אמיתי-עולמי

בואו ניקח דוגמה מפורטת של צמח עיבוד כימי שבו משדר לחץ בתפוקה הידראולית מעת לעת, גורמת למערכת הביטחון להדקת חסימות מזעזעות.הבעיה מוגדרת כ: FLT:0:0:0) קידוד משדר PT-401 תפוקה העולה על 120% מטווח פעם אחת, מה שגורם לנסיעות בטיחות מיותרות".

  • (ב) מדוע #1: ⁇ 1: מדוע התפוקה משדרת? (FLT:2) כי ערך האות קופץ בפתאומיות מ-75% ל-120% עבור 50 מ"ר לפני שחזר.
  • מדוע 2:031: מדוע מתרחש זרם חשמלי?
  • מדוע 3:3:031: מדוע הכבל אוסף רעש מהמנוע?FLT:2 כי הכבלים אינם מזוהים ומנוהלים במקביל לכבל הכוח של 2 מטרים בתוך קופסת צומת צפופה.
  • מדוע 4:5 (ב) מדוע היה כבל לא-מזומן בשימוש ונצמד כך?
  • מדוע 5:031 מדוע ה-FLT 1 מדוע ה-Smitation Defing? 2 משום שצוות ההנדסה לא ביצע הערכה לסיכון הפיכה רעש במהלך שלב העיצוב; הדרישה הייתה הכרחית עבור משדר לחץ סטנדרטי.

שורש הסיבה אינו "כבל רע" או "התערבות מוטורית" אבל היעדרו של שלב ביקורת עיצוב המעריכה תאימות אלקטרומגנטית (EMC) עבור כל החיישנים קרבה לדחפים משתנים או מנועים גדולים.הפעולה התקינה כוללת: עדכון תקן העיצוב כדי לדרוש הגנה עבור כל הכבלים בתוך 0.5 מטרים של קנונית כוח, הוספת מראש התקנה של EMC Checklist, ו-Refiting בעיות קיימות עם מתקנים מרובים, למנוע מחוסנים, לא רק על פני סוגים רבים של .

מלכודות נפוצות ב-Specific 5 Whys

קבוצות הנדסיות רבות עוצרות בגורם הפיזי הראשון – לדוגמה, "החיישנים נכשלו בגלל קורוזיה" בעוד קורוזיה היא סיבה ישירה, לשאול "מדוע" נוסף מגלה מדוע קורוזיה התרחשה: האם החסימה של IP אינה מספיקה לסביבה הכימית?האם החומר הלא נכון שצוין? האם היה חותם פגוע במהלך ההתקנה? טעות תכופה נוספת היא מאשימה את מפעיל השגיאה מבלי לחקור האם ממשק מיועד למהנדסים הפועלים, מדוע צוות פועל בצורה יעילה ביותר, אם הוא הגורם הוא הגורם הטכנאים, אם הוא הגורם ה- 5, אם הוא הגורם הטכנאים הוא הגורם הכשל, אם הוא הגורם היעיל ביותר, אם הוא הגורם ה- 5, מדוע הוא הגורם ה-ה הוא הגורם ה-ההפועל כולל את ה-הפועל כולל את ה-ההההפועלים הוא מפעילת, אם הוא מפעילת ה- 5, מדוע הוא מפעיל מערכת ההפעלה הוא כלי ה-הפועלים, אם הוא בעל תפקודועתו של ה-הפועלים, מדוע הוא כלי ה-הפועלים, מדוע הוא כלי ה-ה הוא בעל פה הוא בעל תקלה הוא לא מתפקד הוא בעל תקלה הוא כלי-הפועלים, אם הוא כלי-ה, אם הוא כלי ה-הפועלים, אם הוא כלי-ה

היתרונות של שימוש ב-5 הסיבות להסתמכות על אי-הממשלה

הפשטות של השיטה מצוטטת לעתים קרובות ככוח הגדול ביותר שלה, אבל היא מספקת גם שיפורים של אמינות מוחשית כאשר היא מוחלת באופן עקבי. מעבר ליתרונות הגנריים שהוזכרו במאמר המקורי, יתרונות הנדסיים ספציפיים כוללים:

  • (FLT:0) פראוור חוזר על פני צי: FLT:1 כי שורש שורש הוא לעתים קרובות עיצוב משותף או פער הליך, תיקון זה משפר את האמינות עבור כל מכשירים דומים, לא רק אחד שלא הצליח.
  • (FLT:0) ,Gates time בילה על פתרון בעיות: ⁇ FLT:1 במקום להחליף חלקים בחיוב, הצוות מכוון לנהג האמיתי של הכישלון, צמצום זמן ממוצע לתיקון (MTTR).
  • (FLT:0) תחזוקת מבוססת תנאי: ההרחבה 1 ( Root גורמת לתובנות להאכיל באסטרטגיה של תחזוקה - לדוגמה, זיהוי כי סחף מתרחש עקב לחץ תרמי מוביל לתזמון קלברציות לאחר שינויים בטמפרטורה עונתית ולא מרווחי לוח שנה.
  • (FLT:0) חישובים של ידע מוסדי: FLT:1eur כל ניתוח 5 מדוע הופך לתיעוד של האופן שבו נפתרה מצב כשל מסוים, שניתן להתייחס אליו לתכנוןים עתידיים או לסוגיות דומות בצמחים אחרים.
  • (FLT:0)Fosters תרבות בטיחות: FLT:1 בתעשיות כגון שמן וגז או אווירוקל, כשלי חיישן יכולים להיות השלכות בטיחותיות.שימוש בשיטה שיטתית כדי לחסל שורש גורם מוכיח מחויבות ללמידה במקום להעניש.

לשיתוף פעולה קבוצתי, הפשטות של השיטה פירושה שטכנאים ומהנדסים יכולים להשתתף באותה מידה. בפועל, כאשר מדריך מנחה את השאלה מונעת מהשיחה להפוך לפגישת אשמה.התפוקה – שרשרת ברורה של הצהרות "למה" – מסייע להעביר את הממצאים לניהול, להצדיק השקעות בציוד או הכשרה חדשים.

מלכודות פוטנציאליות וכיצד להימנע מהם

אין כלי חסומתי.5 הסיבות יכולות לייצר תוצאות מטעות אם יישמו ללא ריגאור.צוותי הנדסה צריכים להיות מודעים לבעיות הנפוצות הללו:

לעצור את ה-Samptom במקום סיבה שורש

הטעות השכיחה ביותר היא לקבל תשובה כמו "החיישנים היו זקנים" או "הטכנאי לא צמצם את זה נכון" "ישן" אינו גורם שורש; השאלה צריכה להיות: מדוע הגיל גורם לכישלון? האם החיישן פעל מעבר לחיי השירות הצפויים שלו? האם לא היה תכנון חלופי כמו, "טעות טכנולוגית" צריך לעקוב אחר כך: מדוע הטכנאי עשה טעות זו של חוסר טיפול פסיכולוגי?

אישור Bas

אם צוות כבר מאמין שהסיבה היא "קבוצת חיישנים רעה", הם יעצבו את הסיבות לאשר את האמונה הזו.לנגד זאת, הניתוח צריך להתחיל עם קבוצה רחבה של בעלי עניין ולהשתמש בנתונים בפועל מהכישלון, כגון קבצי יומן, גלימות גל, או רשומות קלודות. להימנע משאלות מובילות כמו "האם זה בגלל לחות במקום?", שאל "מה השתנה בסביבה לפני הכשלון?"

חוסר ראיות לכל תשובה

כל "למה" צריך להיות מבחן.אם הצוות אומר "הכבל נפגע בגלל רטט", הם צריכים להיות מסוגלים להצביע על מדידות רטט, סימני עדות על הכבלים, או נתוני תדר ידועים ממכשירים מסתובבים בקרבת מקום. ספקולציות ללא בסיס יכולות להוביל את הניתוח Astray. 5 למהות הוא היעיל ביותר בעת שימוש לצד בדיקה, בדיקה, או כלי ניתוח נתונים.

טיפול בו כאימון סולו

בעוד שאדם אחד יכול לנהל באופן תיאורטי 5 מדוע, התוצאות הטובות ביותר מגיעות מקבוצה חוצה-תפקודית. המפעילים יודעים כיצד החיישן מתנהג יום עד היום; טכנאי תחזוקה יודעים את קווירקים של ההתקנה; מהנדסים יודעים את הכוונה לעיצוב. צוות בן שלושה או ארבעה-אדם עושה ישיבה לבנה עם ראיות כשל בפועל מייצר תובנות עמוקות יותר מאשר מהנדס יחיד שעובד מזיכרון.

שיטות טובות ליישום 5 הסיבות בתכניות אמינות

כדי לשלב את 5 הסיבות למסגרת תחזוקה או אמינות קיימת, בצע את ההנחיות הבאות:

Embedd It in the Post-Failure Review Process

לאחר כישלון חיישן מוביל לאירוע במשרה חלקית, דורש ניתוח של 5 מדוע כחלק מדיווח האירוע.לצר את התפוקה לסדר העבודה כך שטכנאים עתידיים יכולים לראות את ההיגיון מאחורי כל שינוי קבוע.זה יוצר לולאה משוב: בפעם הבאה מתרחשת כשל דומה, הצוות יכול לבדוק במהירות אם השורש טופל.

השתמש בתבנית סטנדרטית

צורה פשוטה עם חמישה שורות - כל אחד עם "למה" ו"Answer" עמודות - שמירה על עקביות. Include שדות עבור הצהרה הבעיה, תאריך, משתתפים, פעולות תיקון. לאורך זמן, תבניות אלה הופכות לנכס לאימון מהנדסים חדשים על מצבי הכישלונות המשותפים למתקן.

שילוב עם כלי ניתוח שורשים אחרים

5 הסיבות הוא לא תחליף לשיטות פורמליות יותר כמו ניתוח עץ לקוי (FTA) או ניתוח מצב ואפקטים (FMEA) במקום, זה יכול לשמש כלי חיתוך מהיר יותר. עבור כישלונות מורכבים עם גורמים מרובים תורמים, להתחיל עם 5 למה לזהות את השרשרת העיקרית, ולאחר מכן להשתמש ב- FMEA כדי לחקור אינטראקציות.לדוגמה, אם חיישן נכשל עקב תוכנת באג במערכת הנתונים רכישה, 5 למה יכול להוביל קודים דומים; אז FMEA כדי לשנות את ההסתברות אחרת.

צוותים לרכב על טכניקות שאלה

חשוב ללמד את חברי הצוות לשאול "למה?" מבלי להישמע למוקד.לעמוד את השאלה כ"מה אפשר לזה לקרות?" או "איזה מצב אפשר?", זה משנה את המיקוד מאנשים במערכות.לשחק תרגילים עם דוגמא לא-מחדשת (כמו מועד אחרון מפספס) יכול לעזור לצוות לפני החלת השיטה לכישלונות כלי רכב.

עקבו אחרי Measure Impact

לאחר יישום פעולות תיקון, מעקב אחר שיעור הכישלון של סוג המכשיר או המערכת.האם התדר המבעה מ-5 לחודש לאפס?האם הזמן הממוצע בין כישלונות (MTBF) גדל?הההנחה את השיפור מצדיק את הזמן שהושקע בניתוח ומעודד אימוץ רחב יותר. גיליון של מעקב כל 5 למהות פעילות גופנית, שורשו, ותוצאה של MTBF יכולה להיות הוכחה רבת עוצמה לניהול.

שילוב עם הנדסה Reliability Standards

5 הסיבות משתלבות היטב עם כמה מסגרות אמינות מבוססות. בהקשר של חיישן ואמינות כלי, לשקול סינרגיות אלה:

ISO 14224 (Maintenance and Reliability Data)

תקן זה מספק את הונומיה עבור מצבי כשל של ציוד, כולל חיישנים.כאשר ביצוע 5 למהות על חיישן לחץ, הודעת הבעיה ניתן למסגרת באמצעות ISO 14224 קטגוריות מצב כשל (למשל, "מסוים מתוך טווח" או "לא פלט" (השורש המתקבל ניתן לקודש לאותו מסונומיה, המאפשר ניתוח סטטיסטי עתידי מעבר לצי.

IEC 61508/IEC 61511 (בטיחות תזונתית)

עבור מערכות מונחות בטיחות, כל כשל חיישן התורמים למצב מסוכן יש לנתח. 5 הסיבות מסייע לזהות אם הכישלון היה שיטתי (למשל, טעות עיצוב המשפיעה על כל היחידות) או חומרה אקראית (למשל, רכיב ספציפי בלבוש לא מערכתי) דורש שינויים בתהליך ההנדסה, בעוד חומרה אקראית משפיעה על רמת היושרה הבטיחות (IL) או חומרה אקראית (למשל, דרישות ספציפיות להקשר שיטתיות).

Lean Six Sigma

בפרויקטים של שיפור מתמשך, 5 Whys משמש לעתים קרובות במהלך שלב "Analyze" של DMAIC (Define, Measure, Analyze, שיפור, שליטה) זה זוגות עם דיאגרמות דגים (Ishikawa) - 5 למהs קידוח לתוך ענף אחד של סמני הדגים למצוא את הסיבה העמוקה ביותר.

5 למה לא מספיק

למרות התועלת שלה, 5 למה יש מגבלות.עבור כישלונות לסירוגין מאוד - כמו חיישן כי גלידות רק פעם אחת כל שישה חודשים - קבוצות עלולות להיות חסרות מספיק נתונים כדי לענות על כל "למה" במקרים כאלה, לשקול להשלים עם:

  • (FLT:0) Data logging וניתוח מגמה: FLT:1) התקן מקליט נתונים במהירות גבוהה כדי ללכוד את ההתנהגות הטרנסנדנטלית, ולאחר מכן להשתמש בגלפורמות המתועדות כדי לחדד את הסיבות.
  • (FLT:0) ניתוח עץ של FLT:1 כאשר מצבי כשלון מרובים יכולים לייצר את אותו סימפטום (למשל, קריאה טמפרטורה גבוהה כוזבת עשויה להיות ממתרמיקופיל קצר, צומת קר כושל, או טעות מדרגה מדרגה מדרגה), עץ פגם מזהה כי שילוב של אירועים התרחשו.
  • (FLT:0) עיצוב ניסויים (DOE): LT:1 אם שורש סיבה חשוד להיות אינטראקציה מורכבת של טמפרטורה, הרכב נוזל ורמת קצב זרימה, ניסוי מבוקר יכול לבודד את התנאים המניעים את הכישלון.

בכל המקרים, 5 הסיבות משמשות כנקודת התחלה.זה מכריח את הצוות לבטא השערה על שרשרת הכישלון, אשר ניתן לבדוק עם שיטות קפדניות יותר. גישה זו, גודל, מבחן, זיכוך - היא המהות של פתרון בעיות הנדסיות.

מסקנה

אמינותם של חיישנים וכלים אינה עניין של מזל או פשוט קניית רכיבים באיכות גבוהה יותר.זה פונקציה של הבנה מדוע כישלונות מתרחשים בהקשר התפעולי הספציפי של כל ההתקנה.השיטה 5 למה מציעה כלי זול, בעל השפעה גבוהה יותר, לפשט את השכבות של הסימפטומים כי מטשטשים את המקור האמיתי של בעיות החיישן.

הדוגמאות והמקרה שנדונו במאמר זה ממחישות כי השיטה פועלת על פני מגוון של סוגי חיישן וסביבות, מבדיקות טמפרטורה פשוטות במערכות HVAC ועד להזיזי לחץ מורכבים בצמחים כימיים קריטיים של בטיחות, בשילוב עם איסוף נתונים תקין, עבודת צוות תפקודית ושילוב עם מהימנות כמו ISO224 או IEC 615, 5 הסיבות הופך אבן הפינה של תוכנית תחזוקה קטנה, אך לא ניתן לתקן את התחזוקה של שעה אחת בלבד; מדוע לא ניתן לתקן את עלויות תחזוקה חמורות, אך לא ניתן לתקן את עצמה, אם לא ניתן לתקן את עצמה, אם לא ניתן לתקן את התחזוקה של 14224 או IF היא רק אם היא רק 3 שעות העבודה היא רק 3 שעות העבודה היא פחותה 1F היא פחותה, אם היא פחותה 1F היא פחותה 1F היא פחותה 1F היא פחותה: 1F היא פחות יעילה, אם כן, אם היא פחותה, אם היא פחותה, אם היא יעילה, אם היא יעילה, אם היא יעילה, אם היא פחות או יותר, אם היא פחות יעילה יותר, אם היא פחות יעילה יותר, אם היא פחות יעילה יותר, אם היא פחות או יותר, אם היא פחות יעילה יותר, אם היא פחות יעילה יותר, אם היא לא משנה: 1F היא לא ניתן לתקן

כדי לחקור עוד, ראה את המקור:0 (התיעוד של ייצור טויוטה) איור 1 על 5 מדוע, ה-FLT:2application of 5 Whys in Engineering HoldingFLT 3: ו-A מעשי (FLT:4case) על מנת לפתור בעיות של חיישן:5