在實際應用中衍生出來的各種FMEA中,除了DFMEA以外,PFMEA也是比較常用的一種。過程FMEA,是針對生產(chǎn)過程中的潛在失效展開工作的,主要由負責裝配、制造的工程師去具體運用實施。
在生產(chǎn)過程設計初步文成時,相關(guān)人員組織分析討論,該生產(chǎn)過程可能存在的失效模式。PFMEA作為一種成熟的方法論,對生產(chǎn)過程設計規(guī)范化起到提示性的作用。
PFMEA的典型工具標準表格中,各個項目與DFMEA差異不大。這里,只把PFMEA和DFMEA表格中項目含義差異較大的項目,拎出來單說。
過程功能/要求,填寫生產(chǎn)制造過程中某個過程的名稱,比如車削、高壓箱組裝等,名稱最好與相關(guān)文件上的名稱和編號有對應關(guān)系,比如過程工藝卡片之類。如果同一個工序步驟可能出現(xiàn)幾種不同的潛在失效模式,可以按照幾個過程功能在表格中逐一列出。
潛在失效模式,生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的失效模式可以歸納成兩類,一種是本過程生產(chǎn)出的產(chǎn)品影響后續(xù)過程的進行;另一種是本過程的生產(chǎn)結(jié)果,影響整個產(chǎn)品的功能。因此,過程FMEA不但要考慮生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)問題,還需要考慮設計意圖和最終產(chǎn)品的需求。
潛在失效的后果,承接失效模式的考慮方式考慮失效后果。
嚴重度S,定義與DFMEA類似,是一個FMEA系統(tǒng)內(nèi)的相對值,需要注意的是,嚴重度的降低只有通過設計變更才能實現(xiàn),也就是說失效結(jié)果的影響根本原因在于過程設計。
級別,標示工序的重要性,級別確定以后,需要向前反饋給設計工程師。
潛在失效起因/機理,追究潛在失效模式的原因,在制造過程中,失效原因可能來自產(chǎn)品設計,可能來自過程設計,也可能來自前面的制造程序。
頻度O,潛在失效起因可能的發(fā)生頻率,與DMEA分級方式類似。
現(xiàn)行過程控制,與DMEA思路一致,同樣是包含兩種措施,預防和探測。措施一旦確定,需要經(jīng)過小組討論,并回頭重新衡量,這些措施是否對頻度有影響,需要作出調(diào)整。
不可探測度D,現(xiàn)行過程控制中的探測手段對應的對失效原因的探測能力評定數(shù)值。有文獻特別強調(diào),在PFMEA中,隨機抽查不能作為有效探測手段降低不可探測度的數(shù)值,而統(tǒng)計學為基礎的抽樣則可以作為一種有效的探測控制。
風險順序數(shù)RPN,嚴重度、頻度和不可探測度三者的乘積。
建議措施,著重提出,失效模式中,可能對裝配操作人員造成人身傷害的,必須列出預防和糾正措施,不論其RPN值是多少?
汽車線束,組成部分多,形式比較龐雜,容易出現(xiàn)各種制造質(zhì)量問題。將PFMEA應用于汽車線束制造,來提高其良品率,降低成本,提高顧客滿意度。以電線剪剝工序為例。
電線剪剝,是整個線束生產(chǎn)工作的第一步,剪剝工序分成剪和剝兩步完成,對工藝過程的描述如下:
1、按剪剝操作作業(yè)指導書要求的線標、線規(guī)、顏色領(lǐng)用所需電線,領(lǐng)電線時必須自驗線標,線規(guī)包括電線的外徑,線芯直徑和根數(shù)、顏色是否正確電線的表面光滑、不起泡,線芯不發(fā)黑。領(lǐng)出的電線放在有合格標識的容器內(nèi),電線不能放在地上,且必須作標識,標識上注明線標,線規(guī)和顏色。
2、剪剝時,嚴格按線束的剪剝操作作業(yè)指導書規(guī)定的剪線長度和剝頭長度進行剪剝。剪線長度公差和剝頭長度公差符合線束的剪剝操作作業(yè)指導書的要求線規(guī)和電線顏色正確剪、剝的斷面平整,線芯不允許散亂;不允許線芯斷裂。剪剝時嚴禁損傷電線的絕緣層。
每一種電線批量生產(chǎn)前必須按上述要求進行首件自驗,同時自驗線芯是否有氧化發(fā)黑現(xiàn)象,線芯與絕緣層是否結(jié)合緊密,不能出現(xiàn)線芯自動抽出現(xiàn)象。自驗合格后交專檢進行首件檢驗。首件檢驗合格后進行批量生產(chǎn),首件檢驗不合格應重新生產(chǎn)并重交首件檢驗。在生產(chǎn)過程中自驗線芯是否有氧化發(fā)黑現(xiàn)象,線芯與絕緣層是否結(jié)合緊密,是否出現(xiàn)線芯斷裂,是否損傷電線的絕緣層。
3、為了防止轉(zhuǎn)運過程中損傷電線或剝頭,必須規(guī)定電線的捆扎方式和剝頭的保護措施。如規(guī)定電線的捆扎數(shù)量和捆扎方式,在剝頭時盡量不剝掉電線絕緣層;電線截面積大時難實現(xiàn),采用半剝方式,壓接端子或接頭焊接時再去掉剝頭的絕緣層或者在剝頭端套防護筒和防護紙。
4、為了實現(xiàn)制造過程可以追溯和識別,在剪剝完一種電線后必須在電線束上貼上標簽,注明該電線用于的車型、線束號、電路名稱和數(shù)量。
過程功能
電線剪剝工序的目的是生產(chǎn)合格產(chǎn)品,提供給下一個工序,于是把工程功能表述為“保證獲取合格電線”;
失效模式
根據(jù)過程功能——針對獲得合格電線這個目標,羅列全部可能的潛在失效模式,每一個占用一行,以便后續(xù)逐一分析原因評估嚴重度等級等。
針對前面的一個過程功能,可能出現(xiàn)的失效模式有5個:規(guī)格不符合,顏色不符合,線標不符合,電線整體長度不合格,電線剝頭長度不合格。于是分別在一行里,分別討論后續(xù)項目。
規(guī)格不符合的潛在失效后果,表現(xiàn)在兩個方面:電線過載造成燒毀;端子壓接工序不能正常壓接。
顏色不符合的潛在失效后果,表現(xiàn)兩個方面:生產(chǎn)人員無法正確識別;客戶使用時無法正確識別。
線標不符(此處的不符是指不同類型的線纜線標混淆了)的潛在失效后果,有可能造成線纜燒毀;也可能絕緣性能不同的線纜混淆,造成絕緣性能達不到設計要求。
剪線長度不符,尤其線纜裁剪短于設計線長,失效模式是無法走線到設計位置。
電線剝頭長度不符,與端子連接的長度不足造成電阻過大;或者線纜與連接器裝配時,裝入困難。
潛在失效后果
以“剪線長度不符”為例,線長不符,可能更長也可能更短,如果更長,則浪費原材料;如果更短,則無法走線到設計位置。
嚴重度數(shù)
5級以上為必須采取處置措施的,5級以下可以酌情處理。以“剪線長度不符”為例,本文給出的嚴重度級別為4。
潛在的失效起因/機理
每一種失效模式,聯(lián)系其設計、制造過程,列舉全部可能的失效原因。
以“剪線長度不符”為例,分析可能的原因兩個方面,一個可能是機器磨損造成測量不準;另一個可能是認為設置的長度不正確。
頻度
在一個FMEA系統(tǒng)中,只要使用的是統(tǒng)一的分級標準即可。繼續(xù)以“剪線長度不符”為例,評估者根據(jù)工廠的實際情況,認為“機器磨損造成測量不準”帶來的剪線長度問題低于人為設置錯誤頻率低,當兩者出現(xiàn)的幾率都不太高,則“機器磨損”給頻度數(shù)2,“人為設置錯誤”給頻度數(shù)3。
現(xiàn)行工藝控制
文章中總結(jié)的主要方法是:首件檢驗和巡檢(1件/3h)。這里的巡檢和隨機檢驗是什么關(guān)系,是否符合PFMEA原則中的“隨機抽查不能作為有效探測手段降低不可探測度的數(shù)值,而統(tǒng)計學為基礎的抽樣則可以作為一種有效的探測控制”原則,暫時不能確定。
部分剪剝工序的PFMEA標準表格完整填寫如下圖所示:
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