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回顾经典:老版FMEA表格有哪些内容?如何填写?

 hkhtdx 2022-03-10

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话说一位网友在公众号后台留言,想回顾一下老版FMEA的表格,以下的文章主要针对老版FMEA的填表法,和大家讲解一下。

IATF16949标准中8.3.5.2制造过程开发输出的g条款,制造过程FMEA,要求在过程开发过程中,使用PFMEA进行风险分析。

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VDA6.3标准的P4.1条款,产品和过程开发计划中的活动是否得到实施?在产品和过程开发阶段,使用DFMEA、PFMEA进行风险分析,确保产品和过程符合顾客要求,产品满足功能、可靠性等方面的要使用FMEA的SO评分的结果,来识别和定义特殊特性,并采取措施输入到控制计划中,确保生产过程中的符合性。

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将工序(过程)分解为过程步骤,来源于过程流程图,过程步骤是一个系列的动作,有目的的活动,它改变了产品的特性或改变了产品的状态,产品特性是产品可区分、可测量的物理和化学属性,如外观、尺寸和性能。产品的状态是产品的位置、方向等。机加工的上料、夹紧过程步骤,没有改变产品的特性,但产品的位置、方向发生的改变,也是过程步骤。
在注塑工序中,我们是将整个注塑工序当作一个过程来分析?还是将工序分为多个单独的步骤来进行分析呢?答案是肯定的,一定要将工序分解到过程步骤,我们是对过程步骤进行风险分析的。我们要将注塑工序分解为上料、烘料、自动注塑、外观检验、去飞边、包装、入库等七个作业步骤。

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要求是对功能可判断或可测量的特性,要求可以从行业规范和标准、法律法规要求、客户要求、内部要求四个方面获得。对于过程步骤的功能,是达成产品的某一特性,如外观和尺寸,我们叫产品特性,什么是产品特性呢?产品的物理和化学属性,可以从外部和内部来获得,如从客户的图纸、技术规范获得,从设计部门的DFMEA的输出、图纸、技术规范中获得。

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过程步骤的功能,描述了在工位生产的产品的特性或产品达成工艺目的,改变了产品的状态,如产品的位置、方向等。案例中烘料的功能是将塑胶粒子烘干,产品特性是含水率小于0.5%。
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。
案例中,我们列举一个,要求是含水率小于0.5%以下,失效模式是含水率大于0.5%以上,属于失效类别中的部分功能。

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PFMEA的失效后果,是过程步骤的失效模式对系统的运行、功能或状态方面的导致的影响。问这样问题:由于失效模式而导致的影响,
下一道工序、外部客户、产品最终用户的影响?不要将“拒收”、“顾客不满意、顾客抱怨”,作为后果。这样写没有任何意义。
在本工厂内部:假设在工厂中检测到缺陷引起的失效模式的影响(工厂将采取什么行动,例如报废)。
对转运到客户的工厂:假设在运送到下一个工厂之前没有检测到缺陷引起的失效模式的影响(下一个工厂会采取什么行动?),如在线排查,影响生产线停线等。
车辆的最终用户:车辆最终用户将注意到什么,感觉,听到,闻到什么,例如,窗户提升得太慢。
案例中下工序:外观有气泡,部分产品报废;OEM工厂:在线挑选;最终用户:外观体验差。

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严重度评级是评价失效模式导致失效后果最严重后果的度量,不是评价失效模式的严重度,在严重度是相对评级,不考虑发生度与探测度。PFMEA的严重度的打分从三个方面来展开,“对本工厂的影响、对发运的工厂的影响、对最终用户的影响”。考虑到内部客户、外部客户、最终用户的失效影响的严重度,并分别打分后,取最大值作为最终的严重度。
案例中,下工序外观有气泡,部分产品报废,严重度评为7分,OEM工厂在线挑选,严重度评为5分,最终用户是从DFMEA传递过来,后果是外观体验差,严重度评为4分,最终的严重度取最大值,严重度为7分。

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特殊特性是可能影响安全性或产品法规符合性、可装配性、功能、性能、要求或产品的后续处理的产品特性或制造过程参数。
特性可能是特殊特性,也可能是一般特性,关键特性,重要特性。
当S=9、10时,定义为关键特性,当S=5-8和O=4-10定义为重要特性;
案例中,由于严重度为7分,发生度为4分,将塑胶粒子的含水率这个特性定义为重要特性。

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失效原因分析从4M着手进行分析。
“人”指错误的动作要领,一般在标准化作业中加以规范。不是指“人员培训合格,技能达标等”,我们默认操作人员是培训合格,技能是达标的。考虑人员的操作错误记录下来,不能写“不按作业指导书作业”如:在拧紧螺丝这一过程步骤中,失效原因是“打紧枪与钣金面不垂直”。
“机”指设备、工装 、模具、刀具的精度和状态,一般在预防性和预知性保养中加以管控。我们默认设备的设计是合格的,但要特别关注后续的使用过程、保养过程中的问题。设备的精度,指设备在正常运行状态下的磨损程度,如涂胶机器人,涂胶运行过程中回位精度大于0.01mm。设备的状态,指设备突发的异常状态,如涂胶机器人喷嘴要求无堵塞,失效原因是喷嘴堵塞。
“料”物料,指间接物料,我们默认上工序提供的物料是合格的,但要特别关注在本工序的间接物料,如果是直接物料的问题,如加工余量、定位孔精度,一般传递给此前的工序过程加以控制,物料的要求是间接物料的型号、技术参数等。如机加工时,失效原因是切削液浓度过低。
“环”环境,指生产作业所处的环境,失效原因是空气温度过低。
案例中我们只举一个例子,失效原因是烘料温度过低。

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预防措施是针对失效原因,让失效原因不发生或减少发生。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。案例中现行的过程预防,烘料温度控制在80-90度。

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PFMEA分析时只考虑单个失效因子相互独立的假设条件下,单个失效原因的发生度,不考虑多个因子的交互作用,发生度的打分建议从预防控制类型、工艺的成熟度、预防措施的有效性等角度进行定性评分。案例中,烘料温度采用了几乎相同的过程设计,沿用作业指导,评为4分。

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当前的探测措施是在产品生产离开过程或运送给客户之前,通过自动、人工计量、计数、目视五感等方法探测失效原因和失效模式的存在。PFMEA中的失效的探测,重在探测手段,探测频率及容量不用体现在PFMEA中,是根据SOD的风险,最终在控制计划中确定控制方法。探测手段才是PFMEA的重点,探测手段的种类包括了设备自动、人工计量、人工计数、人工目视五感法。如目视检验、光学成像检测、扭矩检测、卡尺测量等。
探测措施既包括了失效模式的探测,还包括了失效原因的探测,在评价探测度时,考虑失效原因与失效模式的探测有效性的评价,就是看谁的措施更有效?取它们的两者的最小值。

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探测度是对失效原因或失效模式的探测有效性的度量;1、探测度按探测度评级标准进行评估;2、探测度是相对等级,确定探测等级时不考虑严重度和发生度。
探测措施的打分,PFMEA团队评估每一个当前的探测措施的“探测能力”,团队会考虑到探测措施的评分,应区分失效模式和失效原因的探测能力。根据新版手册的探测方法成熟度和探测机会列表进行评分,在每个探测措施评分后,最后取最有效性的探测能力作为最后的分值,那么就是取最小值。案例中:探测措施(失效模式):水份测试,探测度D=5,探测措施(失效原因):点检温度表,探测度D=5,最终的探测度评分为D=5.

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RPN=严重度S x 发生度O x 探测度D
由于RPN的极限性,不推荐RPN值作为采取优化措施的判定标准。
当S=9,10,优先采取措施。RPN的TOP3位推荐采取优化措施。也可以采用新版FMEA的AP行动的优化级、或SO风险矩阵等方式。
案例中严重度为7分,发生度为4分,探测度为5分,RPN为140,不能直接判定是否需要进行优化措施。

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建议措施:通过优化措施,来降低风险,优化措施考虑的先后顺序:降低严重度、降低发生度、降低探测度。
责任与完成期限:填入负责完成每项建议措施的责任人或目标完成日期。
完成日期:在措施得到执行后,填入对采取措施的简要描述和实际完成日期。优化的SOD及RPN: 在优化措施得到实施后,重新进行严重度、发生度、探测度评分,重新计算RPN值。

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经典FMEA的表格,已回顾结束了,讲解了每一个格子填写的要求,还有实战的案例分享,今天分享就到里,谢谢大家的阅读。

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