因果分析教学文案.ppt
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1、我的因果我的因果(yngu)分析分析Darrel Mann 21第一页,共79页。1什么是因果什么是因果(yngu)分析?分析?有因必有果,有果必有因有因必有果,有果必有因从系统存在的问题入手,层层分析形成问题的原因,从系统存在的问题入手,层层分析形成问题的原因,直至分析到最后不可分解为止。直至分析到最后不可分解为止。因果分析可以向两个方向:向着因果分析可以向两个方向:向着(xing zhe)求因的求因的方向方向由现在分析过去由现在分析过去;也可以向着;也可以向着(xing zhe)求果的:由现在分析未来求果的:由现在分析未来第二页,共79页。2因果因果(yngu)分析的目的分析的目的梳理问题
2、中隐含的逻辑链及其形成机制,找出问题产生梳理问题中隐含的逻辑链及其形成机制,找出问题产生的根本原因的根本原因从梳理出的逻辑链条及其形成机制中找出解决问题的所从梳理出的逻辑链条及其形成机制中找出解决问题的所有可能的有可能的“突破点突破点”从所有可能的突破点中找出从所有可能的突破点中找出”最优最优“的突破点;的突破点;“最优最优”:在满足工况要求的前提下,在现有资源条件在满足工况要求的前提下,在现有资源条件(tiojin)下(知识、技术、时间、成本下(知识、技术、时间、成本),代,代价最小!价最小!“逻辑链及其形成机制逻辑链及其形成机制”的来源的来源:因果关系因果关系原因结果原因结果 时间或时间或
3、 操作的先后顺序操作的先后顺序 物理模型:公理、原理、公式、经验公式等物理模型:公理、原理、公式、经验公式等第三页,共79页。3因果分析因果分析(fnx)步骤步骤1 1、标记存在问题的组件通过组件价值分析,找出理想度指标、标记存在问题的组件通过组件价值分析,找出理想度指标最低的系统组件进行根本原因分析。最低的系统组件进行根本原因分析。2 2、判断可能导致、判断可能导致(dozh)(dozh)问题的功能问题的功能3 3、根据功能判别存在问题的参数、根据功能判别存在问题的参数4 4、依次继续查找原因和结果,分析根本原因、依次继续查找原因和结果,分析根本原因工具:根本原因分析模板工具:根本原因分析模
4、板第四页,共79页。4原因与结果之间的三种类别原因与结果之间的三种类别(libi)关系关系(a)(b)(c)第五页,共79页。5因果树(gush)第六页,共79页。6遵循遵循(zn xn)规则规则1、确保所描述的实体及实体间的逻辑关系,具有被其他人所理解和认同的明确性;2、确保实体存在的完整性、结构的合理性和有效性完整性实体必须是一个完整的概念,从语法的角度考虑就是可以是动宾短语或是带有形容词的名词短语;结构的合理性实体不能含有多个概念,且实体中不能含有“if-then”及其变形形式;有效性所描述的实体是现实存在的或经过合理推断得出的。3、确保因果逻辑关系的有效性(可以用“if-then”的形
5、式来判断因果间是否存在有效的逻辑关系)4、原因不充分性在一个复杂的相互作用的过程中,某结果很少是由单一的原因导致,在大部分情况下,是由多个相互依赖的因素导致或者由几个独立的原因导致。原因不充分性是逻辑图中常出现的不足5、附加原因(“是不是还有其他的原因也能产生同样的结果”?)附加原因的提出并没有否定最初(zuch)的原因,仅是对其进行补充和完善,与最初(zuch)的原因具有同等的重要性。第七页,共79页。7、因果分析的结束条件:因果分析的结束条件:当不能继续当不能继续(jx)(jx)找到下一层的原因时找到下一层的原因时当达到自然现象时当达到自然现象时当达到制度当达到制度/法规法规/权利权利/成
6、本等极限时成本等极限时第八页,共79页。8常见的五种常见的五种(w zhn)因果分析因果分析方法方法1 1、五问、五问“为什么为什么”(Why)Why)分析分析2 2、故障、故障(gzhng)(gzhng)树分析树分析FTA FTA(Fault Tree Fault Tree AnalysisAnalysis),),3 3、鱼骨图(也叫、鱼骨图(也叫 Ishikawa Ishikawa 或因果图)分析或因果图)分析4 4、因果矩阵分析、因果矩阵分析5 5、失效分析、失效分析FMEAFMEA(FMEA:Failure Mode and Effects FMEA:Failure Mode and
7、Effects)AnalysisAnalysis第九页,共79页。91、五问“为什么”分析法为什么为什么为什么为什么为什么问题第十页,共79页。10实例一:纪念堂外墙的腐蚀实例一:纪念堂外墙的腐蚀(fsh)问题问题杰斐逊纪念堂(Jefferson Memorial)第十一页,共79页。11、杰斐逊和林肯纪念堂的外杰斐逊和林肯纪念堂的外墙都由花岗岩制成,但杰墙都由花岗岩制成,但杰斐逊纪念堂脱落斐逊纪念堂脱落(tulu)和破损严重,和破损严重,推倒重建,这要花纳税人推倒重建,这要花纳税人一大笔钱一大笔钱找出最优的突破点找出最优的突破点破损的外墙(清洗剂)腐蚀外墙大量的鸟粪大量的鸟大量的蜘蛛大量的小
8、虫子充足的阳光透光的天窗充足的阳光第十二页,共79页。12实例实例(shl)二、汽车无法启动二、汽车无法启动为什么?:电池电量耗尽。(第一个为什么)为什么?:交流发电机不能正常工作。(第二个为什么)为什么?:交流发电机皮带断裂。(第三个为什么)为什么?:交流发电机皮带远远超出了其使用寿命,从未 更换过。(第四个为什么)为什么?:我一直没有按照厂家(chn ji)推荐的保养计划对汽车进行过保养和维护。(第五个为什么,根本原因)保养和维护。(第五个为什么,根本原因)第十三页,共79页。13实例实例(shl)三:机器停停止运三:机器停停止运转转一个生产线的机器经常停转,修过多次仍不见好转一个生产线的
9、机器经常停转,修过多次仍不见好转问:问:“为什么机器停了为什么机器停了?”?”答:答:“因为因为(yn wi)(yn wi)超过了负荷,保险丝就断了。超过了负荷,保险丝就断了。”问:问:“为什么超负荷呢为什么超负荷呢?”?”答:答:“因为因为(yn wi)(yn wi)轴承的润滑不够。轴承的润滑不够。”问:问:“为什么润滑不够为什么润滑不够?”?”答:答:“因为因为(yn wi)(yn wi)润滑泵吸不上油来。润滑泵吸不上油来。”问:问:“为什么吸不上油来为什么吸不上油来?”?”答:答:“因为因为(yn wi)(yn wi)油泵轴磨损、松动了。油泵轴磨损、松动了。”问:问:“为什么磨损了呢为什
10、么磨损了呢?”?”答:答:“因为因为(yn wi)(yn wi)没有安装过滤器,混进了铁屑等杂质。没有安装过滤器,混进了铁屑等杂质。”最终的解决办法:在油泵轴上安装过滤器最终的解决办法:在油泵轴上安装过滤器第十四页,共79页。142、故障故障(gzhng)树分析法树分析法故障树分析技术(故障树分析技术(Fault Tree Analysis),美国贝尔实),美国贝尔实验室于验室于1962年开发出来年开发出来采用逻辑方法,形象地进行分析工作采用逻辑方法,形象地进行分析工作特点:直观、清晰、逻辑性强特点:直观、清晰、逻辑性强可用于定性分析可用于定性分析(dngxngfnx)或定量分析或定量分析 第
11、十五页,共79页。15建立故障建立故障(gzhng)树原理与目的树原理与目的u原理原理u通过对可能造成产品故障的硬件、软件、环境、人为因素进通过对可能造成产品故障的硬件、软件、环境、人为因素进行分析,从而确定产品的故障原因来自的各种可能的组合方式行分析,从而确定产品的故障原因来自的各种可能的组合方式 和和(或或)发生概率。发生概率。u目的目的u -复杂系统复杂系统(xtng)(xtng)的功能逻辑分析;的功能逻辑分析;-分析同时发生的非关键事件对顶事件的综合影响分析同时发生的非关键事件对顶事件的综合影响 -评价系统评价系统(xtng)(xtng)可靠性与安全性;可靠性与安全性;-确定潜在设计缺
12、陷和危险;确定潜在设计缺陷和危险;-评价采用的纠正措施;评价采用的纠正措施;-简化系统简化系统(xtng)(xtng)故障查找。故障查找。第十六页,共79页。16故障树建立故障树建立(jinl)方法方法结构结构树形树形事件符号事件符号关系符号关系符号建树方法建树方法1.自顶向下按层分析直接原因自顶向下按层分析直接原因2.列出每个事件:故障内容及发生列出每个事件:故障内容及发生(fshng)条件条件3.分析事件之间的关系,用与或门表示分析事件之间的关系,用与或门表示4.按照事件结构和发生按照事件结构和发生(fshng)概率,确定导致故障发概率,确定导致故障发生生(fshng)的重要事件,按照轻重
13、缓急采取对策的重要事件,按照轻重缓急采取对策第十七页,共79页。17故障树常用故障树常用(chn yn)符号符号第十八页,共79页。183、鱼骨图分析法鱼骨图分析法非定量的分析非定量的分析(fnx)工具工具对一个问题,分类别地列出所有影响因素,分别对一个问题,分类别地列出所有影响因素,分别进行分析进行分析(fnx),找出潜在的引起问题,找出潜在的引起问题 的根本的根本原因原因第十九页,共79页。19构建构建(u jin)鱼骨图鱼骨图鱼头鱼头 :最终所描述的问题:最终所描述的问题大鱼骨:问题发生的原因大鱼骨:问题发生的原因(yunyn)(yunyn)类别(主分支)类别(主分支)传统上的大鱼骨分以
14、下五个主分支:传统上的大鱼骨分以下五个主分支:1 1)人员)人员/People/People2 2)设备)设备/Machine/Machine3 3)方法)方法/Method/Method4 4)材料)材料/Materials/Materials5 5)环境)环境/Environment/Environment小鱼骨:发生问题的细部原因小鱼骨:发生问题的细部原因(yunyn)(yunyn)按照主要的流程步骤由自己或由项目小组或和那些关心项目流程的人员一起按照主要的流程步骤由自己或由项目小组或和那些关心项目流程的人员一起利用头脑风暴法对于每一个主分支问利用头脑风暴法对于每一个主分支问5 5次次“
15、为什么为什么”(问题为什么(问题为什么会发生会发生),找出潜在的引起问题发生的根本原因),找出潜在的引起问题发生的根本原因(yunyn)(yunyn)。(切。(切不要想当然地不要想当然地.)第二十页,共79页。20鱼骨图模板鱼骨图模板(mbn)类别类别1类别类别1类别类别3类别类别4问题问题原因原因1原因原因2次原因次原因1次原因次原因2第二十一页,共79页。21ManEnvironmentMachineMaterialsMethods5M1E人 员 方 法 机 器 材 料环 境Measurement+测 量构建制造业鱼骨图的五个主要构建制造业鱼骨图的五个主要(zhyo)分支分支第二十二页,共
16、79页。22制造业鱼骨图模板制造业鱼骨图模板(mbn)设备设备人员人员测量测量材料材料方法方法环境环境第二十三页,共79页。23PeopleProceduresPoliciesPlaceMeasurementEnvironment+五个关键变化因素人 员测 量环 境过 程政 策地 方构建服务构建服务(fw)与流程业鱼骨图的五个主要分与流程业鱼骨图的五个主要分支支第二十四页,共79页。24问题政策测量过程地方环境人员服务服务(fw)与流程业鱼骨图模板与流程业鱼骨图模板第二十五页,共79页。25练习一:管道焊接出现练习一:管道焊接出现(chxin)裂裂缝缝管道焊接裂缝裂缝问题材料供应商未认可裂缝设
17、备错误的程序设备更换设备缺陷未保养没有人保养人无人监控裂缝无预算销售额下降没有紧跟的程序未培训态度不端正程序不可用第二十六页,共79页。26环境工具/设备方法人问题送货时间太长太多的电话未听到声音电话系统故障Beepers运转不正常无遥控器不清楚谁接听搬运工太少练习练习(linx)二:外卖送货耗时二:外卖送货耗时过长过长第二十七页,共79页。27v 适用于分析多个结果与不同的原因之间的影响关系v 采用头脑风暴法,由客户(k h)确定MPV作为输出Y,及其重要度I;团队搜集影响因素作为输入,然后评价每个输入与输出之间的相关性R,从而找出影响这些Y的最重要因素4.因果因果(yngu)矩阵矩阵第二十
18、八页,共79页。28因果矩阵使用因果矩阵使用(shyng)方法方法1、列出输出、列出输出(shch)2、根据对客户的重要性、根据对客户的重要性给输出给输出(shch)打分,打分,(1-10分分)3、列出输入、列出输入4.对每一个输入与输出之间的相关对每一个输入与输出之间的相关性打分性打分(010分)分)5.交叉相乘交叉相乘,累计数由相乘累计数由相乘之和决定,然之和决定,然后选择重点。后选择重点。第二十九页,共79页。295、失效、失效(sh xio)分析法(分析法(FMEA)Subversion Analysis(破坏性分析)破坏性分析)FMEA(Failure Mode and Effect
19、s Analysis):失效模式和影响分析):失效模式和影响分析Failure失效对失效的定义包含有兩種分析方式:失效对失效的定义包含有兩種分析方式:1、使用歷史數據,針對相似、使用歷史數據,針對相似(xin s)產品、產品、服務、服務、保證數顧客抱怨、保證數顧客抱怨、及及其他可取得資訊,加以定義失效。其他可取得資訊,加以定義失效。2、使用統計推論、模擬分析、同步工程及可靠度工程等以确認及定義失效。使用統計推論、模擬分析、同步工程及可靠度工程等以确認及定義失效。Failure Mode失效模式分析(失效模式分析(FMA)由元件、組件至系統不同結構層次的失效模式。對每一個失效模式,依其嚴由元件、
20、組件至系統不同結構層次的失效模式。對每一個失效模式,依其嚴重等級和發生機率綜合評估並予以分類,以便確定預防或改正措施的內容和重等級和發生機率綜合評估並予以分類,以便確定預防或改正措施的內容和優先順序。在所有失效中,出現频率最大的值为临界模式(優先順序。在所有失效中,出現频率最大的值为临界模式(FCA)Failure Effects失效影响分析(失效影响分析(FEA)1.Local effect(對本身的立即影響對本身的立即影響)2.Next high level effect(對同一层次或高一层次的影響)對同一层次或高一层次的影響)3.End effect(對產品使用者的影響對產品使用者的影響
21、)(對對end product的的user影響影響,產品跑到產品跑到user身上,身上,use時才發現時才發現)第三十页,共79页。30FMEA是一種系統方法,使用制式表格以確認潛在失效模式及是一種系統方法,使用制式表格以確認潛在失效模式及其影响其影响(yngxing),並評估其,並評估其失效嚴重度失效嚴重度SEV、失效原因發生频度或概率失效原因發生频度或概率DET、失效原因的可检測度失效原因的可检測度OCC目前管制方法(现有控制或设计方案验证),目前管制方法(现有控制或设计方案验证),從而計算風險優先指數(從而計算風險優先指數(RPN=SEV*OCC*DET)。)。最後採取進一步改善方法,如
22、此持續進行,做到了防患于未然,最後採取進一步改善方法,如此持續進行,做到了防患于未然,避免失效效模式及影响避免失效效模式及影响(yngxing)的發生,并能節省無謂的損的發生,并能節省無謂的損失、縮短開發時程及開發費用失、縮短開發時程及開發費用u失效失效(sh xio)管制方法分预防型管制方法分预防型PFMEA和检测型和检测型DFMEA第三十一页,共79页。31FMEA 之演进之演进(ynjn)GrummanAircraft Company1950 FMEA飛機主飛機主操縱系統失效分析操縱系統失效分析Boeing&Martin MariettaAerospace Company1957 工程手
23、冊中正式工程手冊中正式列出列出FMEA程序程序Nation Aeronautics andSpace Administration(NASA)1960 FMEA成功地成功地應用於航太計劃應用於航太計劃Defense DepartmentInternational ElectricalCommission(IEC)Chrysler,FordGM,ASQ,AIAG1974出版出版Mil-STD-1629 FMECA1980出版出版Mil-STD-1629A FMECA1985出版出版IEC812 FMEA1993出版出版FMEA手冊手冊1995出版出版FMEA手冊手冊2001出版出版FMEA手冊手
24、冊第三十二页,共79页。32可靠度定义可靠度定义(dngy)和度量标准和度量标准可靠度的定义:可靠度的定义:系确定一个元件、装置或系统,在特定的环节中完成规定系确定一个元件、装置或系统,在特定的环节中完成规定的任务没有失效的次数。的任务没有失效的次数。可靠度是一个概率,它的度量显示是从可靠度是一个概率,它的度量显示是从0至至1。可靠度。可靠度0,则表示该元件是失效的;可靠度为则表示该元件是失效的;可靠度为1,则意味着该元件未,则意味着该元件未失效。失效。用公式表示:可靠度(用公式表示:可靠度(R)1失效的概率(失效的概率(F)不同的物质通常有不同程度的可靠度设计要求,因此在度不同的物质通常有不
25、同程度的可靠度设计要求,因此在度量上也各有不同量上也各有不同许多可靠度度量的描述是界定在时间操作的失效数。目前,许多可靠度度量的描述是界定在时间操作的失效数。目前,不同的工业用不同的数字表述不同的工业用不同的数字表述(bio sh)。太空和航空航。太空和航空航天工业领域每小时操作中的失效概率用天工业领域每小时操作中的失效概率用106作为作为1次失效次失效率;而在其它部门可能是指每一次操作所产生的失效次数。率;而在其它部门可能是指每一次操作所产生的失效次数。第三十三页,共79页。33常用的虚构常用的虚构(xgu)安全系数设安全系数设计原理计原理强度强度(qingd)时间时间(shjin)需要的计
- 配套讲稿:
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