关键性分析：它是什么以及为什么重要

临界分析 定义为根据资产的潜在故障风险为资产分配关键等级的过程。

什么是关键性分析？

关键性分析被定义为根据资产的潜在风险为资产分配关键性评级的过程。根据 ISO 31000:2009 – 风险管理 – 原则和指南，风险被定义为“不确定性对目标的影响” .由于无法真正量化，在这种情况下，风险被认为是资产发生故障的所有可能方式以及故障可能对系统和整个操作产生的影响。鉴于此，关键性分析与失效模式和影响分析 (FMEA) 以及失效模式、影响和关键性分析 (FMECA) 密切相关，稍后将对其进行讨论。执行关键性分析后，通常会对最关键资产的前 20% 执行 FMEA。

关键性分析的目的是什么？

那么，为什么关键性分析很重要？您经常听到关于关键性的消息 — 进行关键性分析以对资产进行优先级排序，以用于全面生产维护 (TPM) 计划、基于状态的监控计划或对高优先级设备进行根本原因分析。临界性在几乎所有类型的维护中都发挥着作用。这归结为风险以及是什么使每件设备都至关重要。通过关键性分析，您可以了解可能影响您运营的资产潜在风险。它确保从基于风险的放大镜而不是每个人的意见来看待可靠性。

根据生命周期研究所的说法，重要性分析模型应涵盖组织的多个领域，包括：

• 客户影响
• 对安全和环境的影响
• 能够隔离单点故障
• 预防性维护 (PM) 历史记录
• 纠正性维护历史
• 平均故障间隔时间 (MTBF)
• 备件交货时间
• 失败的可能性

因为关键性模型涉及组织的多个领域，所以关键性分析应该是全公司的努力。包括处理运营、工程、维护、采购以及健康和安全的部门，确保分析将运营的所有功能视为一个整体。您必须了解，不同团队可以对风险进行不同的定义。拥有一支提供意见的多元化团队有助于消除分配风险的主观性。

重要性分析也很重要，因为它可以在组织内的各种场景中使用。其中一些场景可能如下所示：

• 可以将关键性分数用作输入，以帮助确定维护任务的最终优先级排名，进而可以与工作订单优先级一起使用。
• 它可以帮助确定特定设备的高级风险缓解策略。例如，这可能涉及将状态监控技术应用于高危资产。
• 它可以帮助确定每件设备的最佳备件数量。
• 它可以为预算讨论提供有价值的输入，因此高危设备在升级或更换时被赋予更高的优先级。
• 关键性分析可帮助可靠性工程师将精力和精力集中在最关键的资产上。

如何进行关键性分析

重要的是要注意，没有一种确定的方法来执行关键性分析。以下是两种广泛使用的方法，一种是简单的入门方法，另一种是深入的方法。

那么，你应该从哪里开始呢？许多组织只想知道哪些资产应该包括在重要性评估中。不要假设您的所有资产都至关重要，而是列出您的团队认为至关重要的关键资产，并计算停机和维修成本。您可能会对结果感到惊讶。例如，您可能有数百个持续运动的电机，这是相当重要的，但最关键的资产是锅炉产生蒸汽以保持这些电机的运动。

由于这种方法的重点是找到一个好的起点，让我们来看看您可以采取的一些行动步骤，以开始制定关键性计划。

• 编制一份不超过所有资产 20% 的要削减的资产清单。最佳做法是 5 比 1 或更大的比率。
• 从组织的运营、维护、工程和采购方面组建一个团队，对工厂设备进行调查。设备操作员也应包括在该团队中。
• 接下来，使用既定公式对资产的重要性进行排名。 Lifetime Reliability Solutions 使用以下公式来确定资产的财务影响：设备关键性 =故障频率（每年）x 成本后果（美元）=风险（每年美元） .此公式中的成本后果是生产损失的成本加上维修成本。例如，如果您有许多相同的机器，则机器停机时间可能为每台机器每小时 400 美元。

现在您已经对如何开始有了基本的了解，让我们来看看更深入、更精简的关键性分析方法。该方法包括三个步骤：商定要使用的风险矩阵，组装您的设备层次结构并评估每项资产的故障风险。

1. 同意风险矩阵。 这主要是指现有的企业风险矩阵以及这些矩阵中的大多数可能需要如何调整以包括设备关键性评估。可能需要修改的两个关键领域是就公司和设备级别的风险级别达成一致，并合并重叠的风险类别。 在公司层面上，导致收入损失 100 万美元的失败可能被视为轻微或中等，但在设备或工厂操作层面，它可能被视为主要的。

   其次，包含健康、安全、环境和社区等不同类别的风险矩阵可以组合在一起，因为如果这些类别中的一个类别受到故障的影响，其他类别也会受到影响。合并类别将加快关键性分析。

2. 组装您的资产层次结构。 建议您的设备或资产层级按照功能线布置，这意味着您的工厂车间有一定数量的工艺单元，这些工艺单元由它们自己的设备系统组成，而这些系统中的每一个又由单独的设备系统组成。件装备。与按设备类别线组织资产层次结构相比，这使您可以更快地执行关键性分析。即使您的资产已经按照功能线进行组织，仍应对其进行审查以确保没有任何异常。一开始就拥有一个正确组装的层次结构，可以加快后面的关键性分析。
3. 评估每项资产的失败风险。 在评估故障风险以帮助确定设备关键性时，请考虑以下几点：
   1. 了解与事件相关的风险，而非设备；
   2. 只选择一个事件——最大合理结果 (MRO) 事件；
   3. 只看风险等级最高的维度；和
   4. 从层次结构的顶部开始，然后向下工作。

   其次，每件设备都可能有无数可能的故障事件，与这些事件相关的风险各不相同。尝试识别所有这些可能的事件将非常耗时。多位可靠性顾问和专家建议只选择一个事件——就该特定设备的风险而言，最能描绘最大合理结果 (MRO) 的事件。这意味着您应该寻找最有可能发生且总体风险最高的事件。

   这个决定应该在研讨会式的环境中进行，因为来自不同部门的个人对 MRO 事件会有不同的看法。参与讨论的应该是最了解设备的人，以及从业务角度了解故障后果的人。

   第三，考虑只评估一个风险维度——风险级别最高的维度——以避免浪费时间。如前所述，单独查看每个事件通常会浪费时间，因为许多事件会直接影响其他事件。通常，哪个风险维度的风险水平最高是显而易见的。例如，如果您正在评估天然气工厂减压阀的重要性，您将关注与安全相关的风险（包括环境和社区影响）。如果您正在评估为运行工厂设备提供电力的组件，您很可能会考虑该故障的经济影响。

   最后，为确保您的关键性分析方法精简高效，请从设备层次结构的顶部开始，然后逐步向下工作。这种方法最好的一点是，从逻辑上讲，层次结构较低级别上的任何资产或设备的重要性等级都不能高于其上的资产。换句话说，一旦您在层次结构中识别出临界等级较低的较低类别中的一件设备，该设备下方的任何项目也必须属于同一类别，从而无需分析其临界性。可以想象，这强调了从一开始就正确构建层次结构的重要性。

可视化关键性分析

当谈到以视觉方式布置关键性排名时，您会发现有许多关于最佳方式的理论。最常见的方法之一是使用 6x6 网格，该网格将失败的概率与失败的严重性进行对比，从而得出风险优先级数 (RPN)。

也许更常见的方法是单独评估所有主要类别（操作、健康、安全和环境、可靠性等）以找出最坏情况下的故障。这种类型的分析会让团队成员为每个后果分配一个风险编号，然后将其与每个后果相加或相乘，从而得出最终的 RPN。大多数组织使用根据每个类别定义的 0-6 到 0-10 排名得出的关键性分数，0 表示没有影响，6（或 10）表示影响最大。例如，如果您要对资产的安全、健康和环境影响风险进行评分，您可以根据以下内容定义故障的影响：

这种执行和可视化关键性分析的方式应该分两个阶段完成。第一阶段是来自跨职能团队的初步分析以及来自运营的输入；维护;工程采购；以及环境、健康和安全 (EH&S)。第二阶段是在资产的整个生命周期中保持分析过程常青或保持关键性分析过程。这有助于您确定风险何时得到缓解，或者每项资产是否有任何重大变化。

可以通过 10 个步骤为您执行关键性分析和确定最终关键性评级的过程创建视觉效果：

• 第 1 步： 选择您要用来评估每个资产的特征。这些特征应涵盖业务的多个方面，例如对客户的影响、EH&S 影响、隔离和恢复单点故障的能力、预防性维护历史记录、纠正性维护历史记录等。
• 第 2 步： 使用 0 到 10 的等级衡量每个特征，以描绘对业务的重要性。您也可以使用更大的规模（规模越大，识别关键资产越容易），但规模不应超过 100。
• 第 3 步： 在量表上定义每个特征的描述以确保准确性。
• 第 4 步： 列出（或导入）您的资产层次结构。
• 第 5 步： 定义每个资产的主要功能以识别单点故障。
• 第 6 步： 分析单点故障对所有特征中每项资产的影响。
• 第 7 步： 通过将原始分数（所有特征的总和）除以可能的总加权点数，再乘以 100，计算每项资产的重要性评级。
• 第 8 步： 确定前 10% 到 20% 的关键资产。
• 第 9 步： 查看您的分析并找出使每项资产都至关重要的特征。
• 第 10 步： 最后，确定对业务的重要领域最重要的资产，例如可靠性、成本、重置价值、维护计划制定等。

关键性分析：FMECA 方法

故障模式、影响和关键性分析 (FMECA) 由美国军方在 1940 年代后期开发，以从“识别故障并修复它”的方法过渡到“预测故障并预防它”的方法。这种方法后来被标准化并作为军用标准发布：MIL-STD_1629A。 FMECA 涉及定量故障分析，这意味着它使用数量和数字来评估风险和故障潜力。

FMECA 和 FMEA 是用于执行关键性分析的密切相关工具；一个是定性工具 (FMEA)，用于查看“假设”场景，而另一个 (FMECA) 是考虑 RPN 的定量工具。将 FMEA 与 FMECA 结合使用，您可以执行关键性分析，以确保优化设计、运营和成本等业务的某些领域。

FMEA 部分 这种关键性方法涉及定义系统、构建系统边界和参数图、识别故障模式、分析故障影响、确定故障模式的根本原因，并将结果提供给设计团队。 FMECA 部分 包括将从 FMEA 学到的所有内容转移到 FMECA，按严重程度对故障影响进行分类，执行关键性计算，对故障模式关键性进行排序并确定最高风险项目，采取措施减轻故障并记录剩余风险，以及跟进纠正措施的有效性.

使用 FMECA 方法进行关键性分析可为设计和开发部门、运营和成本收益带来价值，包括：

• 设计和开发优势 包括提高资产可靠性、更好的设备质量、更高的安全系数以及减少开发时间和重新设计。
• 运营优势 包括更有效的降低成本的方法、优化的预防性和预测性维护 (PdM) 计划、产品开发过程中的可靠性增长分析，以及减少浪费和非增值操作或增加精益制造原则。
• 成本效益 包括能够在故障发生之前减轻或识别故障，从而降低修复成本、最大限度地降低保修成本并因客户满意度而增加销售额。

因为实施起来相当耗时，所以 FMECA 方法通常不是进行关键性分析的“首选”方法；但是，如果您的组织选择这种方法，一些可靠性咨询小组有资源可以帮助您。

关键性分析：底线

关键性分析是确定维护任务优先级的绝佳工具。一个很好的看待它的方法是维护任务的优先级应该由不执行该任务所带来的风险级别来确定。巧合的是，与不执行特定维护任务相关的风险级别取决于任务未完成时可能发生的潜在故障的后果以及任务未按预定时间完成时发生故障的可能性时间。

获得关键性评级后，关键性分析可以帮助您选择可应用于每项资产的适当风险缓解策略。例如：