PFMEA過程潛在失效模式和后果分析教材

PFMEA

過程潛在失效模式和后果分析主講:吳志華2016.6.6根據在APQP中的不同階段，F(xiàn)MEA主要有DFMEA和PFMEA兩種，即設計FMEA和過程FMEA；設計FMEA：針對產品與規(guī)范本身，是產品設計開發(fā)的分析技術。主要是設計工程師和其多功能小組應用。

--主要驅動力：消除失效并通過穩(wěn)健的設計減低嚴重度實現(xiàn)產品零缺陷的目標過程FMEA：針對產品的制造過程，是過程設計開發(fā)的分析技術。主要是過程(制造)工程師和其多功能小組應用。

--主要驅動力：通過對所有潛在失效的識別了解過程，目的在于制定消除潛在失效起因的建議措施。實現(xiàn)過程零缺陷的目標零缺陷要求列出所有已知失效模式！FMEA的類型PFMEA的主要目的----消除或減少制造風險:1幫助分析新的/更改的(或需要改進的)制造和裝配過程。2 確保已知的和潛在的制造/裝配過程失效模式和影響都得到了考慮。3確定過程缺陷，提出可能的原因，針對原因提出控制措施。4消除或降低生產不可接受產品的頻率。5增強對不可接受產品的可探測度。6確定關鍵特性和重要特性，以便編制完整的過程控制計劃。7建立過程改進（風險降低）的優(yōu)先順序。8提供過程開發(fā)文件，為今后開發(fā)制造/裝配過程提供指導。PFMEA過程失效模式和影響分析過程FMEA需要表述的項目

注：特定的項目要求優(yōu)先1.設計改進FMEA主要的目標是驅使過程改進，并強調以防錯法解決。2.高風險失效模式FMEA針對所有由FMEA小組所鑒定的高風險失效模式給予可實行的措施行動，所有其他的失效模式也要可被考慮。3.控制計劃試生產和生產控制計劃需考慮來自過程FMEA的失效模式。4.整合FMEA與過程流程圖和控制計劃向結合并保持一致。如果在分析時要用到設計FMEA，則過程FMEA就需要考慮設計FMEA。5.學到的經驗FMEA要考慮到所有主要的“學到的經驗”（如高的索賠、召回，不符合產品，顧客抱怨等），將其視為失效模式的輸入。過程FMEA需要表述的項目6.特殊或關鍵特性FMEA識別適當的關鍵或特殊特性，并將其作為選擇過程的輸入。7.小組應先建立項目小組，在整個分析中，項目小組成員應該參與其中。8.文件化FMEA文件的填寫，應包含“措施行動”和新的RPN值。過程FMEA中的“顧客”的定義過程FMEA中“顧客”的定義通常是指“最終使用者”。然而，顧客也可以是隨后或下游的制造或裝配工序，維修工序或政府法規(guī)。小組的努力（頭腦風暴）在最初的過程FMEA過程中，負責的工程師能夠直接地、主動地聯(lián)系所有有關領域的代表。這些領域包括（但不限于）設計、裝配、制造、材料、質量、服務和供方，以及負責下一層次制造的部門。過程FMEA應成為促進各相關部門之間相互交換意見的一種催化劑，從而提高小組協(xié)作的工作水平。過程FMEA是一個動態(tài)文件它應起始于：

在可行性分析階段或之前開始；

在為生產用工裝準備之前；要考慮到從單個零組件到總成的所有的制造工序。在新車型或零組件項目的制造策劃階段，及早對新的或更改的過程進行評審和分析，以便預測、解決或監(jiān)控潛在的過程問題。過程FMEA是一個動態(tài)文件過程FMEA假定所設計的產品能夠滿足設計要求。設計缺陷產生的潛在失效模式可包括在過程FMEA中，而其后果和避免包括在設計FMEA當中。過程FMEA并不依靠改變產品設計來克服過程中的薄弱環(huán)節(jié)，但是它的確要考慮與計劃的制造或裝配過程有關的產品設計特性，以最大限度的保證產品能夠滿足顧客的要求和期望。下工序經銷商最終使用者都是PFMEA所要考慮的對象，但最主要的是針對最終使用者。

本過程可能產生的失效模式的影響怎樣進行過程FMEA開發(fā)已經發(fā)生失效起因已經發(fā)生失效模式運用現(xiàn)行過程控制（查出失效起因/失效模式）的方法到顧客處的漏網之魚有多少？過程FMEA開發(fā)按流程圖復制所有的過程步驟，采用流程所使用的一致的序號和名稱針對每一步：問“什么會出錯”？

對比在過程流程圖中規(guī)定的產品/過程特性問“如果出錯會發(fā)生什么“？

確定產品/過程特性失效對滿足顧客要求有哪些什么影響。問“如果出錯，影響有多大”？問“怎么會出錯”？

列出所有可能造成產品/過程特性未或未被正確制造的原因問“這些失效原因發(fā)生有多頻繁”？問“這些失效模式是如何探測的”？PFMEA的編制

過程流程圖-填寫示范怎樣填寫PFMEA表格1）FMEA編號

填入FMEA文件的編號，以便查詢。2）項目

注明正在進行過程分析的系統(tǒng)、子系統(tǒng)或部件的名稱和編號。3）過程責任

填入整車廠、部門和小組。如已知，還包括供方的名稱。

4）編制者

填入負責編制FMEA的工程師的姓名、電話和公司的名稱。5）車型年/項目

填入將使用和/或被分析的過程影響的車型年度/項目（如已知）。6）關鍵日期

填入初次FMEA預定完成的時間，該日期不應超過計劃開始生產日期。

怎樣填寫PFMEA表格

注：對于供方，初始的FMEA日期不應超過顧客要求的生產件批準過程（PPAP）的提交日期。7）FMEA日期

填入編制FMEA原始稿的日期及最新修訂的日期。8）核心小組

列出被授權以鑒定和/或執(zhí)行任務的責任部門的名稱和個人的姓名。怎樣填寫PFMEA表格功能、特性或要求是什么？會有什么問題？-無功能-部分功能/功能過強/功能降級-功能間歇-非預期功能后果是什么？有多糟糕？起因是什么？發(fā)生的頻率如何？怎么能得到預防和探測？該方法在探測時有多好？能做些什么？-設計更改-過程更改-特殊控制-標準、程序或指南的更改FMEA的編寫方法怎樣填寫PFMEA表格9）過程功能/要求

a、簡單描述被分析過程或作業(yè)流程（如成型、涂裝、電鍍、焊接、裝配等）。記錄所分析的步驟的相關過程/工序編號應與流程圖一致。b、小組應評審適用的性能、材料、過程、環(huán)境和安全標準。以盡可能簡潔的方式指明所分析的過程或工序的目的，包括關于系統(tǒng)、子系統(tǒng)或部件的設計（度量/變量）的信息。

c、如果過程包括許多具有不同潛在失效模式的工序（如裝配），那么，可以把這些工序作為獨立過程列出。

怎樣填寫PFMEA表格10）潛在失效模式

所謂潛在失效模式是指過程有可能不能滿足過程功能/要求欄中所描述的過程要求和/或設計意圖。它是對該特定工序上可能發(fā)生的問題點的描述。它可能是下一工序的某個潛在失效模式的一個相關起因或者是前一工序的某個潛在失效模式的一個相關后果。潛在過程失效模式應注意的問題在準備編制FMEA時，應假定所接收的零件/材料是正確的。當歷史數據表明進貨零件質量有缺陷時，F(xiàn)MEA小組可做例外處理。根據零組件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)或過程特性，對特定的作業(yè)列出每一個潛在的失效模式。前提是假設這種失效可能發(fā)生，但不一定必然發(fā)生。潛在過程失效模式應注意的問題工程師應能提出并回答下列問題:

過程/零件怎樣不滿足要求？不考慮工程規(guī)范如何，顧客（最終使用者、后續(xù)工序或服務）認為的可拒收的條件是什么？以對類似過程的比較和對顧客（最終使用者和后續(xù)工序）對類似零組件的投訴研究為起點。另外，對設計意圖的了解也是必要的。典型的過程失效模式典型的過程失效模式可能是但不局限于下列情況：

變形毛刺錯位縮水結合線涂裝顆粒光澤不均臟污涂裝色差附著力不符碰刮傷等注：應以物理的專業(yè)術語來描述潛在失效模式，不同于顧客所見的現(xiàn)象。11）潛在后果

失效的潛在后果是指失效模式對顧客產生的影響。要根據顧客可能發(fā)現(xiàn)或經歷的情況來描述失效的后果，這里的顧客既可以是內部的顧客也可以是最終用戶。如果失效模式可能影響安全性或對法規(guī)的符合性，要清楚地予以說明。因為顧客可以是下道工序、后續(xù)工序或工位、經銷商甚至是車主。當評價潛在失效后果時，這些因素都必須予以考慮。怎樣填寫PFMEA表格顧客是最終用戶的失效模式對于最終使用者來說，失效的后果應一律采用產品或系統(tǒng)的性能來描述，例如：噪音運動不順暢異味不穩(wěn)定性能減弱等顧客是下工序/后續(xù)作業(yè)如果顧客是下工序/后續(xù)作業(yè)/地點，該后果應該以過程/作業(yè)性能來描述。例如：產品品質不穩(wěn)定模具無法正常生產損壞設備有安全隱患怎樣填寫PFMEA表格12）嚴重度（S）

嚴重度是一已假定失效模式最嚴重的評價等級。嚴重度是單一的FMEA范圍內的一個比較級別。嚴重度數值的降低只有通過對系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零組件的設計或對該過程的重新設計才能夠實現(xiàn)。

如果受失效模式影響的顧客是裝配廠或產品的使用者，嚴重度的評價可能超出了本過程工程師/小組的經驗或知識范圍。在這種情況下，應與設計FMEA以及設計工程師和/或后續(xù)的制造或裝配廠的過程工程師協(xié)商討論。評價嚴重度的準則推薦的評價準則小組應對評定準則和分級規(guī)則達成一致意見，盡管個別過程分析可做修改。注：不建議修改為9和10的嚴重度數值。嚴重度定級為1的失效模式不應進行進一步的分析。PFMEA嚴重度評價準則后果判定準則：后果的嚴重度當一個潛在失效模式造成了最終顧客和/或制造/裝配廠的缺陷時應該隨時考慮最終顧客.如果兩種可能都存在的，采用兩個嚴重度值中的較高者。（顧客的后果）判定準則：后果的嚴重度當一個潛在失效模式造成了最終顧客和/或制造/裝配廠的缺陷時應該隨時考慮最終顧客.如果兩種可能都存在的，采用兩個嚴重度值中的較高者。（制造/下工序后果）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到車輛安全運行和/或涉及不符合政府法規(guī)的情況時，嚴重度級別很高.或可能在無警告的情況下對（機器或組裝）作業(yè)員造成危害10有警告的危害

嚴重度定級很高。當潛在的失效模式在有警告的情況下影響到車輛安全運行和/或涉及不符合政府法規(guī)的情況時。或可能在有警告的情況下對（機器或組裝）操作員造成危害9很高車輛/系統(tǒng)不能工作（喪失基本功能）

或100%的產品可能需要報廢；或者車輛／系統(tǒng)在修理部門花1個小時以上來修理8高車輛/系統(tǒng)可運行但性能水平下降。顧客非常不滿意?；虍a品需進行挑選、一部分(小于100%)報廢，或者車輛／系統(tǒng)在返修部門進行返修的時間在0.5-1小時之間。

7推薦的PFMEA嚴重度評價準則表6中等車輛/系統(tǒng)可運行但舒適性/方便性項目失效。顧客不滿意?；蚩赡苡幸徊糠?小于100%)產品不需挑選地報廢，或車輛／系統(tǒng)需在返修部門返修少于0.5小時6低車輛/系統(tǒng)可運行但舒適性/便利性項目性能水平有所下降或100%的產品可能需要返工或者車輛／系統(tǒng)要下生產線修理，不需送返修部門處理。5很低

配合和外觀/尖響和卡嗒響等項目不舒服。大多數顧客(75%以上)能發(fā)現(xiàn)缺陷或產品可能必須篩選，無需報廢，但部分產品(小于100%)需返工。4輕微

配合和外觀/尖響和卡嗒響等項目不舒服。50%的顧客能發(fā)現(xiàn)缺陷或部分(小于100%)產品可能需要返工，無需報廢，在生產線上其它工位返工。3很輕微

配合和外觀/尖響和卡嗒響等項目不舒服。很少有顧客(25%以下)能發(fā)現(xiàn)缺陷或部分(小于100%)產品可能需要返工，無報廢，在生產線上原工位返工。2無

無可識別的后果或輕微地對作業(yè)或作業(yè)員不方便或無影響1怎樣填寫PFMEA表格14）潛在原因分析所謂失效的潛在起因是指失效是怎樣發(fā)生的？并應依據可以被糾正或可以控制的原則予以描述。盡可能的列出可歸結到每一失效模式的每一個潛在起因。如果起因對失效模式來說是唯一的，也就是說如果糾正該起因對該失效模式有直接影響，那么這部分FMEA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計之類的方法，來明確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。起因列出的方式應有利于有的放矢地針對起因采取補救的努力。典型的失效起因可包括但不限于：模具設計、制造不良產品前處理不良——顆粒、臟污測量不精確——量具不精確產品變形——成型時間、溫度設置有誤等等失效機理的分析方式導致此失效模式的發(fā)生?A原因？B原因？C原因？

潛在失效模式及后果分析（過程FMEA）編寫示范

15）發(fā)生頻度頻度是指具體的失效起因/機理發(fā)生的可能性。頻度的可能性分級數字重在其相關含義而不是具體的數值。而不是絕對的。通過設計更改或過程更改來預防或控制失效模式的起因/機理是可能導致發(fā)生頻度數降低的唯一途徑。潛在失效起因/機理發(fā)生頻度的評估分為1到10級“可能的失效率”是根據過程實施中預計發(fā)生的失效來確定的。如果能從類似的過程中獲取統(tǒng)計數據，這些數據便可應用于確定頻度數。除了此種情況外，可以利用下表左欄中的文字說明以及類似過程已有的歷史數據來進行主觀評定。怎樣填寫PFMEA表格過程失效頻度評價準則發(fā)生度的評價準則小組對評價準則和相互一致的分級方法應達成一致意見，盡管個別過程分析可做些調整。注：級數1專門用于“極低：失效不大可能發(fā)生”。PFMEA頻度評價準則失效發(fā)生可能性可能的失效率*頻度很高：持續(xù)發(fā)生失效≧100個每1000件1050個每1000件9高：反復發(fā)生失效20個每1000件810個每1000件7中等：偶然性失效5個每1000件62個每1000件51個每1000件4低：相對很少發(fā)生的失效0.5個每1000件30.1個每1000件2極低:失效不太可能發(fā)生0.01個每1000件1怎樣填寫PFMEA表格

16）現(xiàn)行過程控制

現(xiàn)行的過程控制是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/機理的控制的描述。這些控制可以是諸如防錯、統(tǒng)計過程控制（SPC）或過程后的評價等。評價可以在目標工序或后續(xù)工序進行。有兩類過程控制可以考慮：預防：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，導致采取糾正措施。怎樣填寫PFMEA表格如有可能，最好的途徑是先采取預防控制。讓預防性控制成為過程意圖的一部分，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。17）探測度（D）17）探測度（D）

探測度是結合了列在與過程控制欄中最佳的探測控制等級。探測度是一個單獨的FMEA范圍中的一個比較等級。為了取得一個較低的探測度數值，計劃的過程控制必須不斷改進。

17）探測度（D）假定失效模式已經發(fā)生，然后，評價所有的“現(xiàn)行過程控制”的能力，以防止具有此種失效模式或缺陷的零件被發(fā)運出去。不要因為頻度低就自動地假定探測度值也低。但是，一定要評審發(fā)生頻度低的失效模式的過程控制的能力或者是防止它們在過程中進一步蔓延的能力。17）探測度（D）隨機的質量抽查不太可能探測出一個孤立的缺陷的存在并且不應該影響探測度數值的大小。以統(tǒng)計原理為基礎的抽樣檢查是一種有效的探測度控制。小組應對相互一致的評定準則和定級方法達成一致意見，注：級數1專用于“幾乎肯定能探測出”的情況。

PFMEA的探測度評價準則探測度評價準則檢查類別推薦的探測度分級方法級別ABC幾乎不可能絕對/肯定無法探測X無法探測或沒有檢查10很微小現(xiàn)行控制方法將不可能探測X只能通過間接或隨機檢驗來實現(xiàn)控制9微小現(xiàn)行控制方法只有很少的機會能探測出X僅以目視檢查來實現(xiàn)控制8很小現(xiàn)行控制方法只有很少的機會能探測出X僅能以雙重目測檢查方法來實現(xiàn)控制7小現(xiàn)行控制方法可能能探測出XX用圖表的方法，如SPC來實現(xiàn)控制6探測度準則檢查類別探測方法的推薦范圍

探測度ABC中等現(xiàn)行控制方法可能能探測出X當零件離開工位后以計量測量的控制，或者零件離開工位后100%的G/NG量具測量。5中上現(xiàn)行控制方法有好的機會可探測出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)前準備）4高現(xiàn)行控制方法有好的機會可探測出XX在工位上的誤差探測，或以多重的接收準則在后續(xù)工序上進行探測錯誤：庫存、挑選、設置、驗證。不接受有差異零件。3很高現(xiàn)行控制方法幾乎確定能探測出XX在工位上的誤差探測(自動測量并自動停機）。不能通過缺陷零件。2幾乎肯定現(xiàn)行控制方法肯定能探測出X該項目已通過過程/產品設計采用了防錯措施，缺陷零件不可能產出。1檢驗類別：A.防錯B.測量C.人工檢驗PFMEA的探測度評價準則怎樣填寫PFMEA表格18）風險順序數（RPN）風險順序數是嚴重度（S）、頻度（O）和探測度（D）的乘積。RPN=（S）×（O）×（D）在單一FMEA范圍內，該值（1-1000）可用于設計中所擔心的事項的排序。19）建議的措施建議的措施的重要目的是經由過程改進來增強顧客滿意度的。怎樣制訂建議的措施19)建議的措施

應首先針對高嚴重度、高RPN值和小組指定的其它項目進行預防/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級別：嚴重度、頻度和探測度。一般實踐中，不論RPN值是多大，當嚴重度是9或10時，必須予以特別注意，以確?，F(xiàn)行的設計措施/控制或過程控制或預防/糾正措施針對了這種風險。怎樣制訂建議的措施在所有的已確定潛在失效模式的后果可能會給制造/裝配人員造成危害的情況下，都應考慮預防/糾正措施，以便通過消除或控制起因來避免失效模式的產生，或者應對操作人員的適當防護予以規(guī)定。

建議的措施應考慮的方面應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/或設計更改。為了持續(xù)改進，預防缺陷產生，可以利用統(tǒng)計方法，通過持續(xù)