Developing a methodology to asses EAC-realted Failures

Failure Analysis and Root Cause Analysis are powerful tools because they explain how and why components fail. With this information, engineers can re-design the component or adjust the procedures to avoid future failures will happen again. When a component fails it is important to understand which are the real causes that lead to failure. Understanding of root cause means that it is possible to correct the production flow to avoid failure in the future. At the moment RCA is performed when a component failed and demands a high amount of time and of money. Even software which are available allow to reduce time, but they are typically used by large company because the cost is significant. The scope of this thesis is to propose a model of RCA which is based on the failure mode that occurs. This model, based on flow charts, has paths which have been established by the experience obtained during the five months of internship at the AQM laboratory and through the study of different cases of failure. In this thesis a description of the failure analysis and root cause analysis, with a description of how to perform FA and which methods can be used in a root cause analysis. After a description of environmentally assisted cracking, a type of failure mode will be provided. The bulk of the work will focus on a series of proposed models to be used after the identification of the mode of failure to aid component production. These models consist of flow charts divided into four categories: material, environment, production, and post-production. The advantages and disadvantages of each technique and the experimental setup used at the AQM s.r.l. during the failure analysis, will be discussed The total amount of cases is five, one stretcher made of stainless steel, a bolt made of steel and a valve, button and connection made of brass. Every case of study is structured according to the following scheme: a description of the component, a description of the environment and working conditions, FA and RCA, followed by a solution specific to each case. In such a way there will be a model which could be used when a component failed due to a specific failure mode, but the time and money used will be minimised. The model is restricted to one failure mode, but if other flow charts will be developed for every failure mode, there will be a complete RCA chart that could easily be used.

La Failure Anlaysis e Root Cause Analysis sono importanti strumenti poiché permettono di ottenere informazioni su come e perché un componente si rompa. Con queste informazioni gli ingegneri possono apportare modifiche al processo produttivo per evitare che la rottura si verifichi nuovamente. Quando un componente si rompe è importante capire quali siano le reali cause che hanno portato all’evento. La comprensione della reale causa permette di modificare a piacimento il lavoro di produzione evitando il ripetersi dell’evento. Al momento la RCA è caratterizzata da un elevato costo e elevato numero di ore di lavoro. Vi sono anche dei software disponibili, i quali però vengono utilizzati da grosse compagnie dato il costo. Lo scopo di questo lavoro è quello di proporre un modello di RCA il quale si basi sulla modalità di cedimento avvenuta. Il modello è basato su uno schema ad albero, è stato sviluppato grazie all’esperienza maturata in cinque mesi di tirocinio presso i laboratori della AQM. Inizialmente verranno descritte cosa sia la FA e RCA, come venga fatta una failure analysis e quali siano i metodi di rappresentazione per RCA. Successivamente viene descritto il fenomeno environnement assisted cracking. La parte principale del lavoro consiste su una serie di modelli proposti che verranno usati successivamente l’identificazione della modalità di cedimento. Questi modelli sono stati suddivisi in quattro categorie: Materiale, Ambiente, Produzione Post-produzione. Successivamente vengono descritte i vantaggi e svantaggi dei macchinari usati per la failure analysis. I casi studiati sono cinque: un tenditore in acciaio inossidabile, un vite in acciaio al carbonio, e tre componenti (valvola, connettore e bottoni) fatti in ottone. Ogni caso di studio è strutturato: descrizione del componente, dell’ambiente e delle condizioni di lavoro, FA e RCA, seguito da una soluzione specifica per ogni caso. In questo modo è stato sviluppato un modello, il quale può essere usato quando si verifica una tipologia di rottura, minimizzando tempo e denaro. Il modello è limitato dal fatto che sia specifico per una singola modalità di cedimento, ma se venisse ampliato per ogni tipologia esso sarebbe un valido strumento facilmente utilizzabile.