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1、PFMEA 过程潜在失效模式和后果分析 主讲 吴志华 2016 6 6 根据在APQP中的不同阶阶段 FMEA主要有DFMEA和 PFMEA两种 即设计设计 FMEA和过过程FMEA 设计FMEA 针对产品与规范本身 是产品设计开发的分析技术 主要是设计工程师和其多功能小组应用 主要驱动力 消除失效并通过稳健的设计减低严重度 实现产品零缺陷的目标 过程FMEA 针对产品的制造过程 是过程设计开发的分析技术 主要是过程 制造 工程师和其多功能小组应用 主要驱动力 通过对所有潜在失效的识别了解过程 目的在于制定消除潜在失效起因的建议措施 实现过程零缺陷的目标 零缺陷要求列出所有已知失效模式 FME
2、A的类型 PFMEA的主要目的 消除或减少制造风险 1 帮助分析 新的 更改的 或需要改进的 制造和装配过程 2 确保已知的和潜在的制造 装配过程失效模式和影响都得到了考 虑 3 确定过程缺陷 提出可能的原因 针对原因提出控制措施 4 消除或降低生产不可接受产品的频率 5 增强对不可接受产品的可探测度 6 确定关键特性和重要特性 以便编制完整的过程控制计划 7 建立过程改进 风险降低 的优先顺序 8 提供过程开发文件 为今后开发制造 装配过程提供指导 PFMEA过程失效模式和影响分析 过程FMEA需要表述的项目 注 特定的项目要求优先 1 设计改进 FMEA主要的目标是驱使过程改进 并强 调以
3、防错法解决 2 高风险失效模式 FMEA针对所有由FMEA小组所鉴定的高 风险失效模式给予可实行的措施行动 所 有其他的失效模式也要可被考虑 3 控制计划 试生产和生产控制计划需考虑来自过程 FMEA的失效模式 4 整合 FMEA与过程流程图和控制计划向结合并保 持一致 如果在分析时要用到设计FMEA 则过程FMEA就需要考虑设计FMEA 5 学到的经验 FMEA要考虑到所有主要的 学到的经验 如高的索赔 召回 不符合产品 顾客抱 怨等 将其视为失效模式的输入 过程FMEA需要表述的项目 6 特殊或关键特性 FMEA识别适当的关键或特殊特性 并将 其作为选择过程的输入 7 小组 应先建立项目小
4、组 在整个分析中 项 目小组成员应该参与其中 8 文件化 FMEA文件的填写 应包含 措施行动 和 新的RPN值 过程FMEA中的 顾客 的 定义 过程FMEA中 顾客 的定义通常是指 最终使用者 然而 顾客也可以是随后或下游的制造或装配工序 维修工序或 政府法规 小组的努力 头脑风暴 在最初的过程FMEA过程中 负责的工程师能够 直接地 主动地联系所有有关领域的代表 这些领 域包括 但不限于 设计 装配 制造 材料 质 量 服务和供方 以及负责下一层次制造的部门 过程FMEA应成为促进各相关部门之间相互交换意 见的一种催化剂 从而提高小组协作的工作水平 过程FMEA是一个动态文 件 它应起始
5、于 l 在可行性分析阶段或之前开始 l 在为生产用工装准备之前 l要考虑到从单个零组件到总成的所有的制造工序 在新车型或零组件项目的制造策划阶段 及早对新 的或更改的过程进行评审和分析 以便预测 解决或 监控潜在的过程问题 过程FMEA是一个动态文 件 l过程FMEA假定所设计的产品能够满足 设计要求 设计缺陷产生的潜在失效 模式可包括在过程FMEA中 而其后果 和避免包括在设计FMEA当中 l过程FMEA并不依靠改变产品设计来克 服过程中的薄弱环节 但是它的确要 考虑与计划的制造或装配过程有关的 产品设计特性 以最大限度的保证产 品能够满足顾客的要求和期望 下工序经销商 最终使用者 都是PF
6、MEA所要考虑的对象 但最主要的是针对最终使用者 本过程可能 产生的失效 模式的影响 怎样进行过程FMEA开发 已经发生 失效起因 已经发生 失效模式 运用现行过 程控制 查 出失效起因 失效模式 的方法 到顾客处的 漏网之鱼有 多少 过程FMEA开发 按流程图复制所有的过程步骤 采用流程所使用的一致的序号 和名称 针对每一步 问 什么会出错 对比在 过程流程图中规定的产品 过程特性 问 如果出错会发生什么 确定产品 过程特性失效对满足顾客 要求有哪些什么影响 问 如果出错 影响有多大 问 怎么会出错 列出所有可能造成产品 过程特性未或未被正 确制造的原因 问 这些失效原因发生有多频繁 问 这
7、些失效模式是如何探测的 PFMEA 的编制 过程流程图 填写示范 怎样填写PFMEA表格 1 FMEA编号 填入FMEA文件的编号 以便查询 2 项目 注明正在进行过程分析的系统 子系统或部件的名称和编 号 3 过程责任 填入整车厂 部门和小组 如已知 还包括供方的名称 4 编制者 填入负责编制FMEA的工程师的姓名 电话和公司的名称 5 车型年 项目 填入将使用和 或被分析的过程影响的车 型年度 项目 如已知 6 关键日期 填入初次FMEA预定完成的时间 该日期 不应超过计划 开始生产日期 怎样填写PFMEA表格 注 对于供方 初始的FMEA日期不应超过顾客要求的生产件 批准过程 PPAP
8、的提交日期 7 FMEA日期 填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期 8 核心小组 列出被授权以鉴定和 或执行任务的责任部门的名称和个人 的姓名 怎样填写PFMEA表格 功能 特 性或要求 是什么 会有什么问 题 无功能 部分功能 功 能过强 功能 降级 功能间歇 非预期功能 后果是 什么 有多糟 糕 起因是 什么 发生的频 率如何 怎么能 得到预 防和探 测 该方法在 探测时有 多好 能做些什么 设计更改 过程更改 特殊控制 标准 程序 或指南的更 改 FMEA的编写方法 怎样填写PFMEA表格 9 过程功能 要求 a 简单描述被分析过程或作业流程 如成型 涂装 电 镀 焊接 装配等
9、记录所分析的步骤的相关过程 工序编 号应与流程图一致 b 小组应评审适用的性能 材料 过程 环境和安全标 准 以尽可能简洁的方式指明所分析的过程或工序的目的 包括关于系统 子系统或部件的设计 度量 变量 的信息 c 如果过程包括许多具有不同潜在失效模式的工序 如装配 那么 可以把这些工序作为独立过程列出 怎样填写PFMEA表格 10 潜在失效模式 所谓潜在失效模式是指过程有可能不能满足过程 功能 要求栏中所描述的过程要求和 或设计意图 它 是对该特定工序上可能发生的问题点的描述 它可能 是下一工序的某个潜在失效模式的一个相关起因或者 是前一工序的某个潜在失效模式的一个相关后果 潜在过程失效模式
10、应注 意的问题 在准备编制FMEA时 应假定所接收的零件 材料是正确的 l当历史数据表明进货零件质量有缺陷时 FMEA小组可做例外 处理 l根据零组件 子系统 系统或过程特性 对特定的作业列出每 一个潜在的失效模式 前提是假设这种失效可能发生 但不一 定必然发生 潜在过程失效模式应注 意的问题 l工程师应能提出并回答下列问题 过程 零件怎样不满足要求 不考虑工程规范如何 顾客 最终使用者 后续工序或服务 认为的可拒收的条件是 什么 以对类似过程的比较和对顾客 最终使用 者和后续工序 对类似零组件的投诉研究为 起点 另外 对设计意图的了解也是必要的 典型的过程失效模式 典型的过程失效模式可能是但
11、不局限于下列情况 变形 毛刺 错位 缩水 结合线 涂装颗粒 光泽不均 脏污 涂装色差 附着力不符 碰刮伤等 注 应以物理的专业术语来描述潜在失效模式 不同 于顾客所见的现象 11 潜在后果 失效的潜在后果是指失效模式对顾客产生的影响 要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效 的后果 这里的顾客既可以是内部的顾客也可以是 最终用户 如果失效模式可能影响安全性或对法规 的符合性 要清楚地予以说明 因为顾客可以是下道工序 后续工序或工位 经销商甚至是车主 当评价潜在失效后果时 这些 因素都必须予以考虑 怎样填写PFMEA表格 顾客是最终用户的失效 模式 对于最终使用者来说 失效的后果应一律采用 产品
12、或系统的性能来描述 例如 噪音 运动不顺畅 异味 不稳定 性能减弱等 顾客是下工序 后续作业 如果顾客是下工序 后续作业 地点 该后果应该 以过程 作业性能来描述 例如 产品品质不稳定 模具无法正常生产 损坏设备 有安全隐患 怎样填写PFMEA表格 12 严重度 S 严重度是一已假定失效模式最严重的评价等级 严重度 是单一的FMEA范围内的一个比较级别 严重度数值的降低 只有通过对系统 子系统或零组件的设计或对该过程的重新 设计才能够实现 如果受失效模式影响的顾客是装配厂或产品的使用者 严 重度的评价可能超出了本过程工程师 小组的经验或知识范围 在这种情况下 应与设计FMEA以及设计工程师和
13、或后续 的制造或装配厂的过程工程师协商讨论 评价严重度的准则 推荐的评价准则 小组应对评定准则和分级规则达成一致意见 尽管个别过程分析可做修改 注 不建议修改为9和10的严重度数值 严重度定级为1的失效模式不应进行进 一步的分析 PFMEA严重度评价准则 后 果 判定准则 后果的严严重度 当一个潜在失效模式造成了最终终顾 客和 或制造 装配厂的缺陷时应该 随时考虑最终顾终顾 客 如果两种可能 都存在的 采用两个严重度值中的 较高者 顾客的后果 判定准则 后果的严严重度 当一个潜在失效模式造成了最终终顾客和 或制造 装配厂的缺陷时应该随时考虑最 终顾终顾 客 如果两种可能都存在的 采用两 个严重
14、度值中的较高者 制造 下工序后果 严 重 度 级 别 无警 告的 危害 当潜在的失效模式在无警告的情况 下影响到车辆 安全运行和 或涉及 不符合政府法规的情况时 严重度 级别很高 或可能在无警告的情况下对 机器或组装 作业员造成危害 1 0 有警 告的 危害 严重度定级很高 当潜在的失 效模式在有警告的情况下影响到车 辆安全运行和 或涉及不符合政府 法规的情况时 或可能在有警告的情况下对 机器或组装 操作员造成危害 9 很高 车辆 系统不能工作 丧失基本功 能 或100 的产品可能需要报废 或者车辆 系统在修理部门花1个小时以上来修理 8 高 车辆 系统可运行但性能水平下降 顾客非常不满意 或
15、产品需进行挑选 一部分 小于100 报 废 或者车辆 系统在返修部门进行返 修的时间在0 5 1小时之间 7 推荐的PFMEA严重度评价准则表6 中等 车辆 系统可运行但舒适性 方便性项 目失效 顾客不满意 或可能有一部分 小于100 产品不需 挑选地报废 或车辆 系统需在返 修部门返修少于0 5小时 6 低 车辆 系统可运行但舒适性 便利性项 目性能水平有所下降 或100 的产品可能需要返工或者车 辆 系统要下生产线修理 不需送 返修部门处理 5 很低 配合和外观 尖响和卡嗒响等项目不 舒服 大多数顾客 75 以上 能发现 缺陷 或产品可能必须筛选 无需报废 但 部分产品 小于100 需返工
16、 4 轻微 配合和外观 尖响和卡嗒响等项目不 舒服 50 的顾客能发现缺陷 或部分 小于100 产品可能需要返工 无需报废 在生产线上其它工位返 工 3 很轻 微 配合和外观 尖响和卡嗒响等项目不 舒服 很少有顾客 25 以下 能发现 缺陷 或部分 小于100 产品可能需要返工 无报废 在生产线上原工位返工 2 无 无可识别的后果或轻微地对作业或作业员不方便或无 影响 1 怎样填写PFMEA表格 14 潜在原因分析 所谓失效的潜在起因是指失效是怎样发生的 并应 依据可以被纠正或可以控制的原则予以描述 尽可能的列出可归结到每一失效模式的每一个潜在起 因 如果起因对失效模式来说是唯一的 也就是说如 果纠正该起因对该失效模式有直接影响 那么这部分 FMEA考虑的过程就完成了 但是 失效的许多起因 往往并不是相互独立的 要纠正或控制一个起因 需 要考虑诸如试验设计之类的方法 来明确 典型的失效起因可包括但不 限于 哪些起因起主要作用 哪些起因最容易得到控 制 起因列出的方式应有利于有的放矢地针对 起因采取补救的努力 典型的失效起因可包括但不限于 l模具设计 制造不良 l产品前处理不良 颗粒 脏
