PFMEA過程失效模式及后果分析

1、(PFMEA過程失效模式及后果分析作業(yè)指導(dǎo)書批準：審核：編制：受控狀態(tài)： 分發(fā)號： 2016年01月15日發(fā)布2016年01月15日實施過程潛在失效模式及后果分析作業(yè)指導(dǎo)書XXXX-XXXX.XX（PFME）1目的過程潛在失效模式及后果分析，簡稱 PFMEA是一種信賴度分析的工 具，可以描述為一組系統(tǒng)化的活動，是對確定產(chǎn)品 /過程必須做哪些事情才 能使顧客滿意這一過程的補充。其目的是：（a）并評價產(chǎn)品/過程中的潛在失效以及該失效的后果；（b）確定能夠消除或減少潛在失效發(fā)生機會的措施；（c ）將全部過程形成文件。2范圍：適用于公司用于零組件的所有新產(chǎn)品/過程的樣品試制和批量生產(chǎn)。適用于過程設(shè)計的

2、風險性及后果的分析；適用于過程重復(fù)，周期性永不間斷的改進分析。3術(shù)語和定義：1） PFMEA 指 Process Failure Mode and Effects Analysis（過程失效模式及后果分析）的英文簡稱。由負責制造/裝配的工程師/小組主要采用的一種分析技術(shù)，用以最大限度地保證各種潛在的失 效模式及其相關(guān)的起因/機理已得到充分的考慮和論述。2）失效：在規(guī)定條件下（環(huán)境、操作、時間），不能完成既定功能或 產(chǎn)品參數(shù)值和不能維持在規(guī)定的上下限之間，以及在工作范圍內(nèi)導(dǎo) 致零組件的破裂卡死等損壞現(xiàn)象。3）嚴重度（S）:指一給定失效模式最嚴重的影響后果的級別，是單一 的PFMEA范圍內(nèi)的相對定

3、級結(jié)果。嚴重度數(shù)值的降低只有通過設(shè)計 更改或重新設(shè)計才能夠?qū)崿F(xiàn)。4）頻度（0）:指某一特定的起因/機理發(fā)生的可能發(fā)生，描述出現(xiàn)的 可能性的級別數(shù)具有相對意義，但不是絕對的。5）探測度（D）：指在零部件離開制造工序或裝配之前，利用第二種現(xiàn) 行過程控制方法找出失效起因/機理過程缺陷或后序發(fā)生的失效模 式的可能性的評價指標；或者用第三種過程控制方法找出后序發(fā)生 的失效模式的可能性的評價指標。6）風險優(yōu)先數(shù)（RPN:指嚴重度數(shù)（S）和頻度數(shù)（O）及不易探測度 數(shù)（D）三項數(shù)字之乘積。JT/C - 7.1J - 0037）顧客：一般指“最終使用者”，但也可以是隨后或下游的制造或裝 配工序，維修工序或政府

4、法規(guī)。4職責4.1技術(shù)科負責過程潛在失效模式及后果分析，并填寫相應(yīng)分析表格。4.2各部門按APQF要求參與過程FMEA舌動。5工作流程和內(nèi)容：5.1 過程PFMEA5施與啟動的順序。見圖15.2當顧客或公司有需求和要求時，項目組依 APQP要求，在生產(chǎn)用工裝準 備之前，在可行性階段或之前進行過程失效模式及后果分析（以下簡稱過 程PFME）經(jīng)項目組長核準。如顧客有要求時，過程 PFMEA、須提交顧客 評審和批準。1）針對新產(chǎn)品，項目組將建立和制訂其單獨的過程 PFMEA針對常規(guī) 產(chǎn)品（即：老產(chǎn)品），項目組根據(jù)其系列分類、相同的工藝流程 / 過程和相同的產(chǎn)品/過程特性（特別是其相同的產(chǎn)品/過程特殊

5、特 性）建立和制定其通用的過程 PFMEA2） 項目組應(yīng)列出產(chǎn)品生產(chǎn)過程流程圖清單，過程PFMEA從產(chǎn)品整個過程的流程圖開始，該產(chǎn)品的流程圖應(yīng)確定與每一工序相關(guān)的產(chǎn)品/過程特性。項目組應(yīng)將用于該產(chǎn)品過程 PFMEA準備工作的流程 圖紙的復(fù)印件，附在該產(chǎn)品過程 PFMEA分析表之后，作為進行該 產(chǎn)品過程PFMEA分析的依據(jù)。3）項目組在進行過程PFME福，應(yīng)根據(jù)該產(chǎn)品的過程流程圖，先完成 過程PFMEAi程流程圖風險評定表的風險分析和評估：該風險分析和評估必須考慮到所有制造工序，過程PFMEA應(yīng)包括從進料檢驗到出貨的所有過程的特殊特性。分析產(chǎn)品在制造過程中的每一個工序步驟操作評定過程的 風險（如

6、：高、中、低風險）。 對評定為高風險（即: RP庫100和/或嚴重度三8）的工序/ 項目和特殊特性應(yīng)優(yōu)先采取糾正與預(yù)防措施。當顧客有要求或公司認為需要的中等風險，也應(yīng)對其糾正 與預(yù)防措施。在確定了潛在的失效模式之后，應(yīng)米取糾正/預(yù)防措施來消除潛在失效模式或不斷減少它們發(fā)生的可能性。4）在進行過程PFMEA寸，應(yīng)假定所設(shè)計的產(chǎn)品能夠滿足設(shè)計要求，因 為設(shè)計缺陷和薄弱環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的潛在失效模式可包括在過程圖1. PFMEA過程順序PFME過程潛在失效模式及后果分析順序JT/C - 7.1J - 003PFME/中，但它們的影響/后果及避免措施由設(shè)計 DFME來解決。5）過程PFMEA并不是依靠改變產(chǎn)

7、品設(shè)計來克服過程中的缺陷和薄弱 環(huán)節(jié)的，但它要考慮與計劃的制造或裝配過程有關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計特 性，以最大限度的保證產(chǎn)品能滿足顧客的要求和期望。6）公司必須對每一個過程中所涉及到的產(chǎn)品和 /或過程的特殊特性進 行過程（PFME）并尋找最佳改善方法努力改進過程，以防止發(fā) 生缺陷和預(yù)防潛在失效發(fā)生，而不是依靠檢測找出缺陷和失效。5.3在過程PFMEA析過程中1） 被評價列為高RPN（RP庫100）的項目/工序和/或嚴重度三8的項 目/工序，公司必須將其列為特殊特性。2）對所有被評價為高RPN的項目/工序和/或嚴重度三8的項目/工序 必須制定糾正/預(yù)防措施。3）對不可降低的高RPN項目/工序和/或嚴重度三

8、8的項目/工序必須 附有明確的探測方法。5.4所有的特殊特性均需在過程PFMEA中加以說明，并將特殊特性的符號或記號在過程PFMEA中進行明確標識；5.5進行過程PFMEA可采用參考手冊FMEA潛在的失效模式及后果分析 第三版中規(guī)定的格式-“潛在的失效模式及后果分析表（過程FMEA ”進 行，見附表1。（如顧客有特殊要求時則依顧客規(guī)定的表單進行）。5.6填寫過程（PFMEA的欄目說明：5.6.1 PFMEA 編號：填入PFMEAt件的編號，以便查詢。PFMEA勺編號原則：PFMEA零（組） 件圖號。例如：PFMEA LJZ/J-0015.6.2 項目名稱：填入正在進行過程分析的系統(tǒng)、子系統(tǒng)或部

9、件的過程名稱和編號。過程責任：填整車廠（OEM、部門和小組。編制者：填入負責準備PFME/工作的工程師的姓名、電話及所在公司名稱。車年型/項目（或產(chǎn)品型號）：填入所分析的設(shè)計/過程將要應(yīng)用和/或影響的車年型/項目（如果已知 的話）,如果未知道的話則填入進行 PFMEA分析的產(chǎn)品規(guī)格/型號。關(guān)鍵日期：填入初次PFMEA應(yīng)完成的日期，該日期不應(yīng)超過計劃的投入生產(chǎn)的日 期。對本公司初始的 PFME陽期不應(yīng)超過顧客要求的生產(chǎn)件批準（PPAP 的提交日期。567 PFMEA 日期：填入編制PFMEA原始稿的日期及最新修訂的日期。568核心小組（主要參加人）：列出有權(quán)確定和/或執(zhí)行任務(wù)的責任部門的名稱和個

10、人姓名。過程功能/要求：填入被分析的過程或工序的簡要說明（如：車削、鉆孔、攻絲、焊 接、裝配等），并記錄所分析的步驟的相關(guān)過程/工序編號。核心小組應(yīng)評審適用的性能、材料、過程、環(huán)境和安全標準，并以 盡可能簡潔的方式指明所分析的過程或工序的目的，包括有關(guān)系 統(tǒng)、子系統(tǒng)或部件的設(shè)計（度量/變量）的信息。如果過程包括許多具有不同潛在失效模式的工序（如裝配），則可以把這些工序作為獨立過程列出。潛在失效模式：指過程有可能發(fā)生不能滿足過程功能要求欄中所描述的過程要求和/或設(shè)計意圖，是對該特定工序上的不符合要求的描述。它可能是下一工序 的某個潛在失效模式的一個相關(guān)起因或者是前一工序的某個潛在失效模式 的一個

11、相關(guān)后果。但是，在 PFMEAB備中，應(yīng)假定提供的零件/材料是正確 和合格的。1）按照部件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)或過程特性，列出特定工序的每一個潛在 失效模式，前提是這是這種失效可能發(fā)生，但不一定發(fā)生。過程工 程師對以下問題應(yīng)能提出并能回答，并以對類似過程的比較和對顧 客（最終使用者和后續(xù)工序）對類似部件的索賠研究為起點。過程/零件怎樣不滿足要求？無論工程規(guī)范如何，顧客（最終使用者，后續(xù)工序或服務(wù)）認 為的可拒收的條件是什么？2）般的失效模式可能是但不僅僅局限于下列情況：彎曲、孔錯位、 粘合、毛刺、開孔太淺、開孔太深、漏開孔、表面太粗糙、表面太 平滑、貼錯標簽、轉(zhuǎn)運損壞、斷裂、變形、臟污、安裝調(diào)試不當

12、、 接地、短路、工具磨損等。潛在的失效后果：指失效模式對顧客產(chǎn)生的影響。根據(jù)顧客可能發(fā)現(xiàn)或經(jīng)歷的情況來描JT/C - 7.1J - 003述失效的后果，顧客可能是內(nèi)部的顧客也可能是最終用戶；如果失效模式 可能影響安全性或?qū)Ψㄒ?guī)的符合性，則 PFMEA分析人員要對其清楚地予以 說明。顧客可以是下一道工序、后續(xù)工序或工位、經(jīng)銷商和 /或車主。當 評價潛在失效后果時，這些因素都必須予以考慮。1）對最終使用者來說，失效的后果應(yīng)一律用產(chǎn)品或系統(tǒng)的性能來描述，如：噪聲、工作不正常、不能工作、泄漏、返工 /返修、報廢、 不起作用、不穩(wěn)定、牽引阻力、外觀不良、粗糙、費力、異味、工 作減弱、漏油、侵蝕、間歇性工

13、作、車輛控制減弱、顧客不滿意等。2）如果顧客是下一道工序或后續(xù)工序或工位，失效的后果應(yīng)用過程/工序性能來描述，如：無法緊固、無法鉆孔 /攻絲、無法安裝、無 法加工表面、危害操作者、不能配合、不能連接、不匹配、損壞設(shè)備、引起工裝過度磨損等。嚴重度（S）:指一給定失效模式最嚴重的影響后果的級別，是單一的PFMEA范圍內(nèi)的相對定級結(jié)果。嚴重度數(shù)值的降低只有通過設(shè)計更改或重新設(shè)計才能夠?qū)崿F(xiàn)。嚴重度僅適用于失效的后果， 嚴重度的評估分為1 10級（見表1） 表1.推薦的PFMEAP重度評價準則后果評定準則：后果的嚴重度評定準則：后果的嚴重度嚴重度級別無警告的 危害當潛在的失效模式在無警告的情況下影 響車

14、輛安全運行和/或涉及不符合政府法 規(guī)的情形時，嚴重度定級非常高或可能在無警告的情況下對（機器或總成） 操作者造成危害10有警告的 危害當潛在的失效模式在有警告的情況下影 響車輛安全運行和/或涉及不符合政府法 規(guī)的情形時，嚴重度定級非常高或可能在有警告的情況下對（機器或總成） 操作者造成危害9很高車輛/項目不能工作（喪失基本功能）或100%的產(chǎn)品可能需要報廢，或者車輛 /項 目需在返修部門返修 1個小時以上8高車輛/項目可運行但性能水平下降。 顧客非常不滿意?；虍a(chǎn)品需要進行分檢、一部分（小于100%需報廢，或車輛/項目在返修部門進行返修 的時間在0.5-1小時之間。7中等車輛/項目可運行但舒適性

15、 /便利性項目 不能運行。顧客不滿意或一部分（小于100%產(chǎn)品可能需要報廢， 不需分檢或者車輛/項目需在返修部門返修 少于0.5小時6低車輛/項目可運行但舒適性 /便利性項目 性能水平有所下降。或100%的產(chǎn)品可能需要返工或者車輛/項目 在線下返修，不需送往返修部門處理5很低配合和外觀/尖響和卡嗒項目不舒服。多 數(shù)（75%以上）顧客能發(fā)覺缺陷或產(chǎn)品可能需要分檢，無需報廢，但部分產(chǎn) 品（小不100%需返工。4輕微配合和外觀/尖響和卡嗒項目不舒服。50% 的顧客能發(fā)覺缺陷?；虿糠郑ㄐ∮?00%產(chǎn)品可能需要返工，無 需報廢，在生產(chǎn)線上其它工位返工。3很輕微配合和外觀/尖響和卡嗒項目不舒服。有 辨識力

16、顧客（25%以下）能發(fā)覺缺陷?；虿糠郑ㄐ∮?00%產(chǎn)品可能需要返工，無 報廢，在生產(chǎn)線上其它工位返工。2無無可辨別的影響或?qū)Σ僮骰虿僮髡叨杂休p微的不方便或 無影響。16613級別（分級）：用來對那些可能需要附加的過程控制的部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的特殊產(chǎn) 品或過程特性的分級（如：關(guān)鍵、重要、等）。如果過程PFME/中確定了分 級，應(yīng)通知負責設(shè)計的工程師，因為這可能影響涉及及控制項目標識的工 程文件。產(chǎn)品和/或過程的特殊特性符號應(yīng)在此欄目中予以明確標識 /注明。6.6.14 潛在失效起因/機理：潛在的失效起因是指失效是怎樣發(fā)生的，并應(yīng)依據(jù)可以糾正或可以控 制的原則予以描述。針對每一個潛在的失效模式，

17、在盡可能的范圍內(nèi)，應(yīng) 盡可能地列出每個可以可歸結(jié)到每一失效模式的每一個潛在起因。如果起 因?qū)κＪ絹碚f是唯一的（即：如果糾正該起因?qū)υ撌Ｊ接兄苯拥?影響），那么這部分PFMEA考慮的過程就完成了。但是，失效的許多起因往 往并不是相互獨立的，要糾正或控制一個起因，需要考慮諸如試驗設(shè)計之 類的方法，來明確哪些起因起主要作用，哪些起因最容易得到控制。起因 列出的方式應(yīng)有利于有的放矢地針對起因采取補救的努力。1）一般的失效起因可包括但不限于：扭矩不當一一過大或過??；焊接不當一一電流、時間、壓力不正確；測量不精確；熱處理不當一一時間、溫度有誤；澆口 /通風不足； 潤滑不足或無潤滑； 零件漏裝或錯裝

18、； 磨損的定位器； 磨損的工裝； 定位器上有碎屑； 損壞的工裝； 不正確的機器設(shè)置； 不正確的程序編制等。2）列表分析時應(yīng)列出具體的錯誤或故障情況（如：操作者未裝密封 件），而不應(yīng)用一些含糊不清的詞語（如：操作者錯誤、設(shè)備不正 常）。6.6.15 頻度（0）：指某一特定起因/機理發(fā)生的可能性。描述出現(xiàn)的可能性的級別數(shù)具有 相對意義，但不是絕對的。通過設(shè)計更改或過程更改來預(yù)防或控制失效模 式的起因/機理是可能導(dǎo)致發(fā)生評度數(shù)降低的唯一的途徑。頻度評估的大小 分為1 10級（見表2）表2. PFME頻度評價準則可能性可能的失效率Ppk頻度很高：失效待續(xù)發(fā)生>100/1000 件V 0.5510

19、50/1000 件>0.559高：失效經(jīng)常發(fā)生20/1000 件>0.78810/1000 件>0.867中等：失效偶爾發(fā)生5/1000 件>0.9462/1000 件>1.0051/1000 件>1.104低:失效較少發(fā)生0.5/1000 件>1.2030.1/1000 件>1.302極低：失效不大可能發(fā)生<0.01/1000 件>1.671計算范例由可能的失效率為5/1000件來確定PpK值的計算過程演示如下： 缺陷率=丄=0.05.1000將0.05除以2得出高于或低于規(guī)范以外的部分。005 = 0.00252使用“Z”表查到尾

20、值為0.0025所對應(yīng)的“ Z”值為2.81。（見控制圖的應(yīng) 用指導(dǎo)書Z表的使用） 引入公式：USL XX LSLZuSL=ZLSL= R/d 2R/d2X =均值，SL二規(guī)范 確定Z最小值：Zmin= Zusl或 Zlsl的最小值 計算Ppk,使用以下公式：ZminUSL XX LSLPpk= =Ppu （即一匸）或CPL （即卩）的最小值33 R/ d 2_ 3 r / d 2為過程標式中：USL和LSL為工程規(guī)范的上、下限，X為過程均值， 準偏差，由R /d2計算得到。 用Z式來代替Z min 2 81Z= = 281 0.9433注:當存在有效的統(tǒng)計數(shù)據(jù)時，F(xiàn)MEAb組可用以上PpK值

21、作為指南,為確定頻度提供幫助。6616現(xiàn)行過程/工藝控制：指對盡可能地防止失效模式或其起因/機理的發(fā)生或者探測將發(fā)生的失效模式或其起因/機理的控制的說明。這些控制可以是諸如防失誤/防錯、 統(tǒng)計過程控制（SPC或過程后的評價；評價可在目標工序或后續(xù)工序進行。1）有兩類過程控制可以考慮：預(yù)防：防止失效的起因/機理或失效模式出現(xiàn)，或者降低其出現(xiàn) 的幾率。探測：探測出失效的起因/機理或者失效模式，導(dǎo)致采取糾正措 施。2）如果可能，最好的途徑是先采用預(yù)防控制。假如預(yù)防性控制被融入 過程意圖并成為其一部分，它可能會影響最初的頻度定級。探測度 的最初定級將以探測失效起因/機理或探測失效模式的過程控制為 基礎(chǔ)

22、。3）旦確定了過程控制，評審所有的預(yù)防措施以決定是否有需要更改 的頻度數(shù)探測度（D）:指與過程控制欄中所列的最佳探測控制相關(guān)聯(lián)的定級數(shù)。探測度是一 個在某一 PFMEA范圍內(nèi)的相對級別。為了獲得一個較低的定級，通常計劃 的過程控制必須予以改進。探測度的評價指標分為1 10級（見表3）。表3.推薦的PFME探測度評價準則探測 性準則檢查類別探測方法的推存范圍探測度ABC幾乎 不可能絕對肯定不可能 探測X不能探測或沒有檢查10很微小控制方法可能探 測不岀來X只能通過間接或隨機檢查來實現(xiàn)控制9微小控制有很少的機 會能探測岀X只通過目測檢查來實現(xiàn)控制8很小控制有很少的機 會能探測岀X只通過雙重目測檢查

23、來實現(xiàn)控制7小控制可能能探測 岀XX用制圖的方法，如 SPC（統(tǒng)計過程控制）來實現(xiàn)控制。6中等控制可能能探測 出X控制基于零件離開工位后的計量測量，或者零件離開 工位后100%勺止/通測量5中上控制有較多機會 可探測岀XX在后續(xù)工位上的誤差探測，或在作業(yè)準備時進行測量 和首件檢查（僅適用于作業(yè)準備的原因）4高控制有較多機會 可探測岀XX在工位上的誤差探測， 或利用多層驗收在后續(xù)工序上進 行誤差探測：供應(yīng)、選擇、安裝、確認。不能接受有差異的零件。3很高控制幾乎肯定能 探測岀XX在工位上的誤差探測（自動測量并自動停機）。不能通過有差異的零件。2很高肯定能探測岀X由于有關(guān)項目已通過過程/產(chǎn)品設(shè)計采用

24、了防錯措施， 有差異的零件不可能產(chǎn)岀。1檢驗類別：A 防錯B量具C.人工檢驗6618 風險順序（RPN：風險順序數(shù)（RPN是嚴重度（S）和頻度（0）及探測度（D）三項 數(shù)字之乘積。即（S）X（ 0X（ D） = RPN1）在特定的PFMEA范圍內(nèi)，此值（11000）可用于對所擔心的過程 中的問題進行排序。在一般情況下，不管 RPN的結(jié)果如何，當嚴重 度（S）高時就應(yīng)予以特別注意。2）當RPN> 100 （或依顧客規(guī)定要求）時，應(yīng)采取糾正措施。并努力減 小該數(shù)值。3）當嚴重度數(shù)（S）> 8 （或依顧客規(guī)定要求）時，應(yīng)采取糾正措施。 建議措施：1）當失效模式按RPN值排出先后次序后，應(yīng)

25、首先針對高嚴重度和高 RPN值和小組指定的其它項目進行預(yù)防/糾正措施的工程評價。任 何建議措施的意圖都是要依以下順序降低其風險級別：嚴重度，頻度和探測度。2）當嚴重度是9或10時，公司必須對其予以特別注意，以確?，F(xiàn)行 的設(shè)計措施/控制或過程預(yù)防/糾正措施針對了這種風險，不管其 RPN直是多大。在所有的已確定潛在失效模式的后果可能會給制 造人員造成危害的情況下，都應(yīng)考慮預(yù)防/給制造人員造成危害的 情況下，都應(yīng)考慮模式的產(chǎn)生，或者應(yīng)對操作人員的適當防護予以規(guī)定。3）在對嚴重度值為9或10的項目給予特別關(guān)注之后，小組再考慮其 它的失效模式，其意圖在于降低嚴重度。其次頻度，再次探測度。 應(yīng)考慮但不限于以下措施：為了減少失效發(fā)生的可能性，需要進行過程和/或設(shè)計更改?？梢詫嵤┮粋€利用統(tǒng)計方法的以措施為導(dǎo)向的過程研究，并隨 時向適當?shù)墓ば蛱峁┓答佇畔?，以便持續(xù)改進，預(yù)防缺陷產(chǎn)生。只有設(shè)計和/或過程更改才能導(dǎo)致嚴重度級別的降低。要降低探測度級別最好采用防失誤/防錯的方法。一般情況下， 改進探測控制對于質(zhì)量改進而言既成本高，又收效甚微。增加 質(zhì)量控制檢驗頻度不是一個有效的預(yù)防/糾正措施，只能做暫 時的手段，我們所需要的是永久性的預(yù)防 /糾正措施。為了增加 這種可能性，可能需要改變現(xiàn)行的控制系統(tǒng)。但重點應(yīng)放在預(yù) 防缺陷上（也就是降低頻度上），而不是缺陷探測上。如采用 統(tǒng)計過程控制（SPC和改進過程