PFMEA第一步:规划与准备步骤的主要目标是:
1、确定项目;
2、项目计划;
3、确定项目的范围,分析中包括哪些过程,不包括哪些过程?
4、根据经验和教训确定基础FMEA;
5、作为结构分析的基础;
工厂可能影响产品质量的过程,以及考虑用于PFMEA分析的过程包括:接收过程、零件和材料储存、产品和材料交付、制造、装配、包装、标签、成品运输、储存、维护过程、检测过程以及返工和返修过程等。DFMEA项目明确后,应当立即制定PFMEA的执行计划,在制定项目计划时,组织还需考虑适用的顾客的特定要求CSR的进展情况,PFMEA的七步法的过程应纳入项目计划中。PFMEA分析的第二步,结构分析,识别分解制造过程,将过程分解为过程步骤和作业要素,使用过程流程图和结构树图来完成结构分析,为功能分析提供基础。左边的图就是过程流程图,右边的图就是结构树图。结构树是按结构层次排列系统元素,将制造系统分解为过程、过程步骤及作业要素,并通过结构连接说明关联关系。过程查验的最基础层次,是传统的4M,也就是人、机、料、环;人是操作工、机是设备、工装、夹具、模具、工装等;料是间接物料,环是环境。将制造系统分解为过程、过程步骤及作业要素,过程可以理解为工厂常说的工序,如组装流水线。过程步骤可以是工位,也一个系列的动作,有目的活动,它改变了产品特性,如果不改变产品特性,它改变了产品状态,如产品位置、方向等。如涂装工序中的清洗这一过程步骤,清洗这一过程步骤使产品表面清洁,这个过程步骤没有改变产品特性,但改变的产品的状态,达成工艺目的。如示例上的“上料”,只是改变了产品的位置及数量。再将过程过程分解至作业要素,包括了人机料环等因素。
PFMEA第三步功能分析,将功能、产品特性与过程特性适当的分配给过程、过程步骤及作业要素。PFMEA功能分析的工具有功能网、参数图。功能是过程或过程步骤的输入转化为输出有意图的联系,其输出满足某一任务。功能描述了过程或过程步骤的目的,每一个过程或过程步骤可能有多个功能。功能满足了设计意图或工艺要求,有一些过程步骤改变了产品特性,如表面粗糙度,达成了设计意图,有一些过程步骤没有改变产品的特性,但满足了工艺要求,如涂装的清洗工步,达成表面清洁的工艺目的。功能必须是可测量的,因为不可测量就没有失效。功能描述推荐的短语格式为:一个“行为动词”后加一个“名词”,功能应该是“现在时态”,并使用“动词”加“名词”的基本形式,在PFMEA中过程或过程步骤的名称就是功能,如钻孔、涂胶、插销、焊接支架等。PFMEA的第四步失效分析的目的是识别失效原因,失效模式及失效后果,并使用失效网显示它们的关系以进行风险评估,DFMEA失效分析的工具是失效树、失效网。
大家都说,失效不是头脑风暴出来的,那到底是如何分析得出的呢?失效是从已知的功能推断出来的,我们PFMEA中的功能中推断出七种失效类别,一个功能不一定会出现所有的七种失效,但要考虑以下的七种失效类别。过程功能丧失,如:操作未执行、上料时遗漏零件;部分功能,如:操作不完整,上料时未将零件放到位;过程功能降低,这个在PFMEA中不适用,不存在DFMEA一样的可靠性;过程功能超出预期,如:太多,太高,上料时零件放在太多,间歇过程功能,如:操作不一致,运行不稳定,上料时多时少,不稳定,非预期功能,如:操作错误,安装错误零件,上料零件型号错误,过程延迟功能,如:操作太迟。喝咖啡时的加糖,按以上七种失效分析如下,过程功能丧失:未加糖,部分功能丧失:加糖太少了,过程功能超出预期:加糖太多了,间歇过程功能:加糖不稳定,时多时少,非预期过程功能:加错型号的糖,过程功能延迟:糖加晚了。PFMEA第五步风险分析的目的是,针对失效原因确定预防措施和探测措施,通过评估严重度、发生度、探测度来评估风险,并得到采取行动的优先级。预防措施是针对失效原因,让失效原因不发生。PFMEA的预防措施分为两大类:第一类是过程规划,进行工艺参数设计,利用最佳的工艺规划,通过稳健性过程设计,遵照现行的过程设计指南。如焊接工艺中,采用试验设计优化到最佳的工艺规划。第二类是生产过程控制,针对过程特性和过程特性的变差来源进行有效的控制,也就是针对4M人机料环等变差来源进行控制。“人”是操作工的操作要领,使用标准化的作业控制;“机”是设备的精度和状态,通过预防性和预测性保养进行控制;“料”是间接物料的技术参数和质量特性,如机加工的切削液的浓度下降,采用定期补加的措施。“环”是环境温湿度,通过基础设施来保证。PFMEA第六步优化,确定行动,降低风险并评估优化措施的有效性。优化措施的顺序,优先考虑减少失效后果的严重度,其次考虑降低失效原因的发生度,然后考虑增加探测措施以增加探测能力。首先我们来确定个问题,是否可能降低严重度?如何降低严重度?我们不能一概而论,应分析PFMEA的四类客户,重新定义过程失效对客户的影响,一般来说,外部客户(OEM/经销商)、产品最终用户的功能失效通过DFMEA传递给PFMEA,DFMEA的失效原因是PFMEA的失效模式,最终用户的失效后果是车辆用户将注意到什么?感觉,听到,闻到什么,比如车窗提升得太慢,这是基本功能下降,评价为8分,一旦定义下来,不论工艺如何变化,无法降低其严重度;但对于内部客户(下一步操作/后续操作),可以通过工艺变更,减少其严重度。假设在工厂中检测到缺陷引起的失效模式的影响,包括采取了什么行动,如报废,返工等,比如:对当前工厂受影响的产品%报废,按PFMEA严重度评分表,可以评为8分,通过工艺变更,产品可以不用报废,只需在线返工。这样我们可以评分为6分。例如人工组装可能导致操作工手部受压伤,通过工艺变更改为机器人作业,那严重度就降低了。PFMEA第七步:结果文件化,针对FMEA分析的结果进行总结和交流。包括与客户进行沟通,与管理层进行汇报。FMEA报告可用作公司内部或公司之间的沟通使用。该报告不应取代对PFMEA细节的评审。它是PFMEA团队的总结,以确认每个任务都已完成、并评审分析结果。文末附鲜老师新版PFMEA系列文章链接。
作者简介:
鲜万世:TUV莱茵FMEA资深专家之一,著名
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