FRACAS故障信息闭环标准管理系统简介.doc

FRACAS
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(重定向自PRACAS)
FRACAS（Failure Report Analysis and Corrective Action System，故障汇报、分析和纠正方法系统）—— FRACAS通常也称为“故障信息闭环管理系统”，FRACAS还有称为，如“归零管理”、“PRACAS”、“DRACAS”等。
目录
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· 1 FRACAS介绍
· 2 FRACAS基础要求[1]
· 3 FRACAS目标和作用
· 4 FRACAS管理思想
· 5 FRACAS工作程序和要求[2]
· 6 实施FRACAS步骤[3]
· 7 FRACAS优势[4]
· 8 参考文件

FRACAS介绍
　　由世界著名可靠性企业一一美国RELEX企业推出FRACAS(故障汇报、分析和纠正方法，Failure Report Analysis and Corrective Action System，缩写为FRACAS)专业系统软件，经过汇报产品故障，分析故障原因，制订和实施有效纠正方法，以预防故障再现，同时把故障根本原因和纠正方法信息反馈到设计过程中，改善和促进产品可靠性增加。
　　1980年颁布美军标MIL-STD-785B (《系统和设备研制生产可靠性纲领 要求军用系统承包商建立FRACAS，以有效地开展、监督和控制研制过程中故障汇报、分析和纠正活动。为使这一工作愈加规范化，1985年美国国防部又颁发了军用标准MIL—STD．2155(AS)《失效汇报、分析和纠正方法系统》，对故障汇报、分析和纠正活动要求了统一要求和准则。中国早在1986年由原国防科工委颁布《军工产品质量管理条例》中，就提出了承制单位应该制订质量、可靠性信息搜集、传输、处理、贮存和使用管理措施，并同使用单位建立质量信息反馈网络、故障汇报制度和采取纠正方法制度。以后，为满足在中国军工领域推行可靠性工程需要，参考美军标前后于1988年颁布了国军标GJB450．88《装备研制和生产可靠性通用纲领 ，1990年颁布了GJB841-90《故障汇报、分析和纠正方法系统》，明确要求承制单位在军工产品研制和生产阶段建立FRACAS，并要求了该系统建立及运行程序、方法和要求。
FRACAS基础要求[1]
　　按GJB450要求,研制、生产单位要建立一个闭环故障汇报系统。该系统包含:
　　(1)对故障进行汇报和分析程序;
　　(2)将纠正方法反馈到设计、生产、试验过程中去程序;
　　(3)跟踪、评审故障分析及纠正方法情况制度;
　　(4)相关故障文件统计要求。
　　GJB841为怎样实现GJB450上述要求提供了指导。
　　因为产品研制包含很多外购、外协产品,所以,对于协作配套产品故障信息应纳入主承制单位信息搜集系统,以利于跟踪故障。同时要把相关故障信息纳入对应故障文件内。对于产品使用过程中故障信息,也应疏通渠道,立即加以搜集,以利于改善产品。
　　对于像航天系统这么复杂、昂贵、关键产品,为使故障汇报、分析和纠正方法各项活动得到控制,设置一个故障审查组织是很必需。其目标在于控制FRACAS运行并增加管理透明度。图1表示了故障汇报闭环系统工作步骤及其和故障审查组织关系。
　　现在部分单位建立了信息系统,应该把FRACAS作为本单位信息系统组成部分,并依据FRACAS要求来完善现有信息系统。
　　对全部故障、故障原因调查和分析、采取纠正方法及效果和故障评审活动等均应统计并保留,将这些统计编制成为有统一编号故障文件,方便于检索、查阅。它也为信息交换提供了基础。
　　FRACAS应在研制阶段早期就建立并运行。这是因为在研制早期,许可设计作较大更改来处理故障问题。而等到研制后期,即使仍可提出纠正方法,但受到很大约束,付诸实现就很困难。
FRACAS目标和作用
　　GJB450-88和GJB841—90中要求，“建立FRACAS目标是要立即汇报产品故障，分析故障原因，制订和实施有效纠正方法，以预防故障再现，改善其可靠性和维修性”。
　　“FRACAS应由承制方(包含转承制方)尽早建立，并在订购(使用)方协同下加以实现。该系统应确保对协议要求层次产品在研制阶段和生产阶段所发生故障立即汇报、分析和纠正”。从上述要求能够看出建立FRACAS目标，是为了对产品在研制和生产阶段所发生故障进行严格“归零”管理，做到立即汇报、查清原因、正确纠正，预防再现，从而实现产品可靠性增加，以确保达成对产品可靠性和维修性要求。可见，FRACAS建立和运行是开展可靠性工程活动关键组成部分。可靠性工程关键任务就在于纠正己发生故障，预防故障发生，控制和降低故障发生概率。而FRACAS正是利用“信息反馈、闭环控制”原理，并经过一套规范化管理程序，使分散发生产品故障，得到立即处理，并预防故障反复发生。建立FRACAS是实现产品可靠性增加、提升产品质量关键手段。它现有纠正己有故障现实意义，又能对未来新品发生类似故障起到主动预防作用。经过FRACAS运行， 能够积累大量处理故障实践经验，对类似产品改善和设计提供可供参考信息，起到举一反三，预防其它产品出现类似问题作用。FRACAS建立和运行关键适适用于产品研制阶段和产品早期使用阶段，因为在研制阶段采取纠正方法方案选择灵活性最大，最易于实施，效果也最为显著。
FRACAS管理思想
　　Relex FRACAS系统不仅是一个强大可靠性软件，还是一个质量追踪和管理系统，实施和应用FRACAS技术将能为企业成功实现6σ、ISO9000、AS9000、QS9000和TL9000等质量目标提供保障。同时，FRACAS系统也能帮助企业提升ERP、PDM、SCM和CRM 投资价值。
　　FRACAS和流行8D管理思想相同， 关键针对实际发生故障信息进行闭环管理，FRACAS是构建可靠性工程平台基础。Relex FRACAS系统基于局域网和Web技术，将产品可靠性数据积存到数据库中，经过完整闭环管理步骤对多种信息进行过滤、统计、分析和计算，同时对可靠度、可用度、失效率、MTBF等进行计算，进行可靠性增加和费用分析。系统可为不一样规模企业进行定制，为每一位使用者量身定做多种界面、步骤、计算、图形、报表、报警等内容。
FRACAS工作程序和要求[2]
　　故障信息传输和故障件处理步骤图见图：

　　图：故障信息传输和故障件处理步骤
　　一、故障汇报
　　(1)故障汇报范围
　　军工产品在研制过程中发生全部故障和重大质量问题等(以下简称为故障)全部应立即统计，并填写故障汇报表。
　　(2)故障汇报内容
　　故障汇报内容应能完整、真实地反应故障发生时一切情况，通常包含：
　　a．产品发生故障时间、地点及何种试验；
　　b．发生故障时产品所处工作状态及环境条件等；
　　c．故障产品具体描述；
　　d．故障现象和特征具体描述；
　　e．故障观察者及观察故障时环境条件
　　(3)故障汇报要求
　　故障汇报通常应满足以下要求：
　　a．各产品研制单位应依据实际情况，制订统一故障汇报表格，方便对故障汇报进行传输、统计处理和储存(推荐使用G．IB841—90所列各表)；
　　b．产品故障汇报应按不一样层次(如总体、系统、设备、部组件等)和故障严重等级要求故障汇报应汇报到哪一级；
　　c．故障汇报应要求汇报时限，如重大故障应在多少小时内报到最高管理级，通常故障应在多少小时内汇报到要求管理级等；
　　d．供方在产品研制过程中出现通常故障由各单位自行处理，但应常常和总体单位保持联络，通报故障处理情况。
　　(4)故障核实
　　相关职能部门接到故障汇报后，应依据故障等级和故障汇报具体程度，对故障情况进行调查，对故障汇报正确性进行核实。通常应做以下工作：
　　a．重新证实首次观察故障真实性，深入录用故障信息；
　　b．查找故障部位，一直到最低一级可更换故障件；
　　c．用相同合格件更换、替换故障件后，重新进行测试和试验，以确定故障是否被纠正；
　　d．对更换下来故障件进行测试，以核实该可疑故障件是否确有故障，初步确定故障范围；
　　e．对于不可反复试验故障件，能够经过对故障影响和后果(如泄露、断裂、损坏等)具体观察来证实。
　　二、故障分析
　　故障分析是由故障现象、后果去查明故障原因和故障机理过程，追查故障原因，应一直查出根本原因，并能结构出反应故障因果逻辑关系故障链，确定造成故障责任方。对于尤其重大故障应成立故障分析工作组，负责故障调查、分析工作，给出分析结论，完成故障分析汇报，提出改善方法提议。故障分析工作组组长通常由和该故障无直接责任关系教授担任；故障分析工作组组员应由各方面、各专业代表组成。
　　(1)故障分析步骤
　　对故障进行分析通常步骤为：
　　a．分析相关产品及其故障资料(如产品设计资料、试验程序、FMEA汇报、故障汇报等)；
　　b．分析故障产品全部工作历史和故障历史；
　　c．分析可能造成产品发生故障外部原因(如试验测试设备、测试方法、操作环境及人为原因等)；
　　d．对故障件进行检验或测试；
　　e．提出故障原因和故障机理假设，并用试验或理论分析方法进行验证；
　　f.依据试验或理论分析结果，给出故障分析结论，完成故障分析汇报；
　　g．提出纠正方法提议；
　　h．整理多种资料、工作统计、试验数据，编成档案立即归档。
　　(2)故障分析方法
　　对汇报故障进行根本分析，以确定故障根本原因。故障分析方法通常分为以下3种：
　　a．工程分析
　　依据工程原理和工程经验，对故障产生原因和机理进行分析，能够经过理论分析计算、故障模拟试验或对故障件进行分解等方法。应充足利用FMECA分析结果提供信息，利用故障树分析方法来帮助查明故障模式和原因之间逻辑关系。
　　b．失效机理分析
　　利用观察、测试、理化分析、解剖、X光检验、电子扫描显微镜观察等方法，去研究物质结构、工艺过程可能产生缺点，分析造成这种缺点机理和过程。该方法关键适适用于元器件、零部件和材料等硬件。
　　c．统计分析
　　经过对故障产品累计工作时间、次数和出故障次数，对该故障模式在类似产品出现次数加以系统整理，以估量该故障模式性质和出现概率。
　　(3)对故障分析要求
　　不管采取上述哪一个故障分析方法，其分析结果全部应能判明以下问题：
　　a．该故障是相关故障，还是非相关故障?方便估量产品在未来使用环境中是否会发生类似故障；
　　b．该故障是责任故障还是非责任故障?方便在估量产品可靠性时考虑是否记入该故障，同时也利于分清故障产品是故障源还是受害者；
　　c．确定引发故障责任方面，如是设计、制造原因，还是元器件、原材料、外购件缺点；是设备问题还是人为操作错误，或是其它未查明原因等；
　　d．该故障是首次发觉，还是类似产品中早已出现过故障；
　　e．该故障是需要纠正系统性问题引发，还是偶然性问题引发，假如是偶然性故障，它出现概率是多少?是否需要纠正。
　　(4)故障分析汇报
　　通常故障分析汇报可参考故障分析汇报表，完成对故障分析和拟采取纠正方法提议。
　　重大故障应由相关职能部门或故障分析工作组完成故障分析汇报。
　　故障分析汇报是对整个故障分析处理过程总结，是确定和实施纠正方法依据。重大故障分析结论应由相关方面组织评审，确定后方可提出纠正方法提议。
　　故障分析汇报通常包含以下内容：
　　a、对产品工作历史和对故障件故障现象、特征描述；
　　b．故障调查和分析过程；
　　C．故障原因和机理分析、论证；
　　d．提议纠正方法和需说明问题提议等。
　　如故障原因一时难以查清，应在故障分析汇报中，说明理由，经故障审查委员会主任或主管技术领导同意后，可临时结束故障分析工作；如已查明故障原因，但未采取纠正方法故障，也应编写故障分析总结汇报。汇报中应申述不采取或无法采取纠正方法理由，经审批后可临时结束故障分析工作。
　　在产品定型前，对上述临时结束故障分析汇报工作应重新组织审查，才能最终结案。故障分析汇报必需按要求程序进行会签和审批。
　　(5)故障件管理
　　对全部故障件应做显著标识，方便于识别和控制，确保按要求进行处理。为了便于对故障调查和分析，在完成故障分析以后到纠正方法实施之前，应对现场加以保护，对故障件要妥善保管，不应随意处理。故障调查和分析完成后，对于经典、关键故障产品也应妥善管理。
　　三、故障纠正
　　对于已查明原因故障，责任单位相关部门应依据对故障分析结论制订纠正方法，预防故障再发生。故障纠正按以下程序进行：
　　(1)纠正方法确实定
　　纠正方法必需经过试验来验证其有效性。同时应分析纠正方法实施可行性，是否会带来新故障模式或附加不可靠性。所以在对提出重大故障或质量问题纠正方法正式同意前，应组织相关教授和部门代表对纠正方法进行评审，经故障审查委员会同意后实施，以确保纠正方法有效性、可行性，并和其它相关部分接口相协调。
　　(2)故障纠正方法汇报
　　故障单位相关部门在进行故障分析和制订纠正方法后，应立即按要求要求正确、规范填写纠正方法实施汇报表；在特殊情况下，如查不出故障原因或不能采取纠正方法，应在表中说明原因，做为遗留问题备查；对于早期使用中发生偶然性非重大故障或质量问题可暂不填写此表。
　　表中故障审查组织意见栏，对于重大故障或质量问题，由该组织故障审查委员会填写；通常故障由该故障单位质量管理部门责任人填写，做为对故障及其纠正方法确实定，并发给相关部门落实实施。
　　(3)纠正方法实施
　　同意纠正方法反馈到设计、生产、试验过程中，要经过技术状态管理系统完成对应文件和产品更改。
　　对于可能出现相同故障模式类似产品，应本着“举一反三” 标准，研究是否需要采取方法；
　　对于和故障相关联其它可疑产品，应进行必需分析或试验，证实其可靠性并未降低，寿命未受损。
　　故障审查委员会办公室负责跟踪检验纠正方法落实情况。
　　(4)纠正方法效果验证
　　对于已采取纠正方法故障产品，相关部门应经过试验、试用等方法，验证纠正方法有效性，如达不到预期效果，则需深入分析故障原因或采取其它纠正方法，直到故障得到根本处理。最终将纠正方法纳入相关技术文件，并落实到全部产品上。
　　(5)管理改善
　　经过分析产品故障原因，还应深入从管理上、质量管理体系上等多方面人手查找需要处理问题，以深入完善制度，改善体系，促进产品质量和可靠性不停提升。
实施FRACAS步骤[3]
　　步骤一：制订目标和成功要素
　　制订合适初级目标是成功实施FRACAS基础。项目组中负责不一样工作组员全部必需明确自己在FRACAS实施过程中具体目标。具体目标包含降低维修成本、提升整体可靠性，改善下一代产品设计。目标一旦制订，各小组代表和实施人应召开专门会议针对这些目标进行评价、调整，并给予这些目标一定优先权。
　　同时在会议期间，应针对上述已经制订各个目标确定出实际、可量化成功要素。比如：假如目标是降低维修成本，那么量化成功要素就是将随即12个月维修成本降低10%。目标和成功要素确定后，必需将具体内容和细则下发到FRACAS小组全部组员。
　　步骤二：定义输出
　　依据目标，各小组必需确定FRACAS所需要输出，从而评定是否能实现分配给她们成功要素。通常情况下，输出能够是计算结果、图、表，或汇报等。为了方便对输出管理，每个输出全部应该和目标和成功要素相对应。
　　步骤三：绘制过程/工作步骤
　　经过和使用者一系列走访和会谈，确定各小组工作步骤，绘制统一步骤图，这个步骤图最好能简化整个FRACAS过程，方便立即生成所需输出。过多步骤会给实施过程带来消极影响，所以必需将工作步骤减到最简，从而降低实施过程复杂度。
　　步骤四：设置数据限制和输入方法
　　利用输出要求和统一步骤图，确定设置数据限制。目标是过滤那些关键数据，降低对无用数据搜集。数据限制确定后，接下来是怎样搜集这些数据，故障汇报人员经过什么形式来汇报。搜集方法包含早期手工填写、从选择表中挑选、直接数据输入或是计算机条码录入。同时必需制订数据输入规则（比如：故障信息那些数据必需要求输入）和怎样确保数据正确性和一致性。
　　步骤五：实施FRACAS基础原型
　　上述四个步骤即实施FRACAS前期准备工作，完成以后能够开始实施基础原型。现在实施FRACAS工含有三个层次：Excel或Access等通用工具或自开发实施工具满足基础需要，缺点是无法满足多用户共同使用，数据处理能力有限，数据安全性差。
　　部门级应用工具，能包含基础FRACAS功效，适适用户较少部门应用。
　　企业级应用工具（比如后面介绍RelexFRACAS等专业软件工具），提供全部FRACAS功效，支持大规模数据和多用户，采取WEB技术，和企业信息化管理软件（ERP、PDM等）有接口，便于实现数据共享和传输。
　　项目组依据目前实际情况采取不一样应用工具来实施FRACAS。
　　步骤六：接收反馈和修改FRACAS
　　FRACAS基础原型建立好以后，让使用者参与进来，确定其输出是否能够达成预定目标要求，是否满足成功要素。同时寻求需要改善工作区域，经过搜集建设性反馈意见，来进行合适修改。在进行系统演示前,要得到小组代表和实施人或责任人认同和支持。
　　步骤七：演示和培训
　　确定是将系统立即展示给全部使用者，还是采取逐步推开方法。假如时间充裕，那么逐步推进方法会愈加好部分。
　　在培训过程中，担当不一样角色使用者可能出现不一样问题，我们能够对这些暴露出来问题进行有针对性处理，从中总结经验。
　　步骤八：连续改善
　　依据使用者反馈，对FRACAS进行连续改善。假如商业目标和步骤发生了改变，那么也需要对FRACAS做合适修改。在这个过程中有一点需要注意，即要确保全部改动并不违反最初制订整体目标。
　　采取专业应用工具可帮助实施者建立科学严谨闭环步骤，下面介绍美国RELEX企业推出Relex FRACAS系统。
FRACAS优势[4]
· 经过FRACAS成功运行，能够建立比较完善产品零部件故障信息和可靠性信息数据库，利用该数据库，能够为本型产品可靠性改善和后续产品可靠性设计提供数据基础；
· 经过FRACAS成功运行，能够得到产品整机及其组成成件可靠性评价参数值，以此作为制订备件支持和维修保障策略关键参考；
· 经过FRACAS能够建立以可靠性为中心故障信息管理和控制系统。