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1、潛在的失效模式及后果分析(FMEA)第1章 概論1.1 什么是FMEA? 潛在的失效模式及后果分析(英文:Potential Failure Mode and Effects Analysis.簡(jiǎn)稱 FMEA)。是在產(chǎn)品過(guò)程服務(wù)等的策劃設(shè)計(jì)階段,對(duì)構(gòu)成產(chǎn)品的各子系統(tǒng),零部件,對(duì)構(gòu)成過(guò)程,服務(wù)的各個(gè)程序逐一進(jìn)行分析,找出潛在的失效模式,分析其可能的后果,評(píng)估其風(fēng)險(xiǎn),從而預(yù)先采取措施,減少失效模式的嚴(yán)重程度,降低其可能發(fā)生的概率,以有效地提高質(zhì)量與可靠性,確保顧客滿意的系統(tǒng)化活動(dòng)。FMEA是一種系統(tǒng)化的工作技術(shù)和模式化的思考形式。FMEA就是及早地指出根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷出的弱點(diǎn)和可能產(chǎn)生的缺陷,及其造成
2、的后果和風(fēng)險(xiǎn),并在決策過(guò)程中采取措施加以消除。FMEA是一個(gè)使問(wèn)題系統(tǒng)地得到合理化解決的工具,實(shí)際上也是目前全世界行之有效的預(yù)防手段,實(shí)施FMEA就是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和抽象思維來(lái)確定缺陷,在研究過(guò)程中系統(tǒng)地剔除這些缺陷的工作方法,它可劃分為三個(gè)方面:SFMEA系統(tǒng)FMEADFMEA設(shè)計(jì)FMEAPFMEA過(guò)程FMEA1.2 FMEA的歷史世界上首次采用FMEA這種概念與方法的是在本世紀(jì)60年代中期美國(guó)的航天工業(yè)。進(jìn)入70年代,美國(guó)的海軍和國(guó)防部相繼應(yīng)用推廣這項(xiàng)技術(shù),并制訂了有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。70年代后期,F(xiàn)MEA被美國(guó)汽車工業(yè)界所引用,作為設(shè)計(jì)評(píng)審的一種工具。1993年2月美國(guó)三大公司聯(lián)合編寫(xiě)了FMEA手冊(cè),
3、并正式出版作為QS9000質(zhì)量體系要求文件的參考手冊(cè)之一,該手冊(cè)于1995年2月出版了第2版。1994年,美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)SAE發(fā)布了SAE J1739潛在失效模式及后果分析標(biāo)準(zhǔn)。FMEA還被廣泛應(yīng)用于其他行業(yè),如糧食、衛(wèi)生、運(yùn)輸、燃?xì)獾炔块T(mén)。1.3 為什么要進(jìn)行FMEA?工程中大量的事實(shí)證明,由于策劃設(shè)計(jì)階段疏忽,分析不足,措施不夠,以至造成產(chǎn)品過(guò)程服務(wù)等投入運(yùn)行時(shí)嚴(yán)重程度不同的失效,給顧客帶來(lái)?yè)p失,甚至產(chǎn)生諸如“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)爆炸的慘痛事故。因此,事先花必要的時(shí)間對(duì)產(chǎn)品過(guò)程進(jìn)行充分的潛在失效模式與后果分析,能夠大大減少事后產(chǎn)生失效而帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)與損失。FMEA有助于對(duì)設(shè)計(jì)中問(wèn)題的早期發(fā)
4、現(xiàn),從而避免和減少晚期修改帶來(lái)的損失,使開(kāi)發(fā)的成本下降。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的FMEA還有助于可制造性和裝配性的早期考慮,利于實(shí)施同步工程技術(shù)。FMEA有助于采用更有利的設(shè)計(jì)控制方法,為制訂試驗(yàn)計(jì)劃,質(zhì)量控制計(jì)劃提供正確的、恰當(dāng)?shù)母鶕?jù)。由多方面人員組成的小組所進(jìn)行的FMEA能夠發(fā)揮集體的經(jīng)驗(yàn)與智慧,使設(shè)計(jì)表現(xiàn)出組織的最佳水平,提供了一個(gè)公開(kāi)討論的機(jī)會(huì)。FMEA是一個(gè)組織的經(jīng)驗(yàn)積累,為以后的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目提供了寶貴的參考。FMEA還是識(shí)別特殊特性的重要工具。FMEA的結(jié)果也是用來(lái)制訂質(zhì)量控制計(jì)劃。FMEA給出的失效模式的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估順序,提供改進(jìn)設(shè)計(jì)的優(yōu)先控制系統(tǒng),從而引導(dǎo)資源去解決需要優(yōu)先解決的問(wèn)題。FMEA的
5、文件化,使它成為重要設(shè)計(jì)文件之一,并成為設(shè)計(jì)評(píng)審的重要內(nèi)容。因此,F(xiàn)MEA已成為現(xiàn)代質(zhì)量策劃的重要工具,而被廣泛應(yīng)用。1.4 由誰(shuí)來(lái)做FMEA?FMEA既然是設(shè)計(jì)工作的一部分,自然應(yīng)該由負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的工程師或工程師小組負(fù)責(zé)。但要完成好FMEA工作,非常關(guān)鍵的是要發(fā)揮集體的智慧。因此,F(xiàn)MEA的成功必須依靠小組的共同努力。必須組成一個(gè)包括設(shè)計(jì)、制造、裝配、售后服務(wù)、質(zhì)量及可靠性等方面的專家小組。與設(shè)計(jì)有關(guān)的上游(如下一個(gè)相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師)的部門(mén)也將被吸收參加小組的工作。1.5 什么時(shí)候做FMEA?FMEA旨在及早識(shí)別出潛在的失效,因此愈早開(kāi)始愈好。一般來(lái)說(shuō),在一個(gè)設(shè)計(jì)概念形成,設(shè)計(jì)方案初步確定時(shí)應(yīng)該
6、開(kāi)始FMEA初稿的編制。隨著設(shè)計(jì)活動(dòng)的展開(kāi),在設(shè)計(jì)的各個(gè)重要階段,對(duì)FMEA的初稿進(jìn)行評(píng)審,不斷進(jìn)行修改。FMEA作為設(shè)計(jì)活動(dòng)的一部分,應(yīng)該在設(shè)計(jì)任務(wù)完成(如設(shè)計(jì)圖樣完成,過(guò)程設(shè)計(jì)文件完成)之時(shí)完成FMEA工作。FMEA是一個(gè)動(dòng)態(tài)文件,在整個(gè)產(chǎn)品壽命周期內(nèi),根據(jù)反饋信息,在進(jìn)行設(shè)計(jì)修改時(shí)對(duì)FMEA進(jìn)行重新評(píng)審和修改。要注意,任何為改進(jìn)系統(tǒng)某一問(wèn)題而進(jìn)行的設(shè)計(jì)修改活動(dòng),都要謹(jǐn)慎地評(píng)審它對(duì)系統(tǒng),對(duì)相關(guān)的部分的影響。因此對(duì)相關(guān)的FMEA(DFMEA,PFMEA等)都要進(jìn)行重新評(píng)審,并做必要的修改。1.6 失效鏈一個(gè)潛在的失效事件的發(fā)生,如果沒(méi)有采取或來(lái)不及采取或事實(shí)上不可能采取措施,而使之引起下游系
7、統(tǒng)或相關(guān)系統(tǒng)產(chǎn)生鏈瑣失效事件,我們稱之為“失效鏈”。不平道路引起的振動(dòng)與車體扭轉(zhuǎn)水箱支架斷裂 根源模式水箱后傾環(huán)境條件水箱與風(fēng)扇碰撞產(chǎn)生異響水箱冷卻水管被風(fēng)扇括傷 伴生模式 中間模式 水箱中冷卻液泄漏發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸損壞 冷卻系過(guò)熱 汽車停駛 最終模式 最終模式可以看出: 水箱支架強(qiáng)度不足而造成的支架斷裂是這個(gè)失效鏈的根源。 道路不平引起的車體振動(dòng)與扭轉(zhuǎn)是引起支架斷裂的環(huán)境條件,但不能視為失效的內(nèi)在原因。因?yàn)槠囋诓黄降缆飞闲旭偸钦5妮斎霔l件。 失效鏈中,上一個(gè)失效模式是下一個(gè)失效模式的起因,下一個(gè)失效模式是上一個(gè)失效模式的后果。 在沒(méi)有任何措施情況下,失效將發(fā)展到最終的模式。最有效的措施是不讓支
8、架斷裂這一根源模式發(fā)生。在失效鏈中任何環(huán)節(jié)采取“切斷”措施,如在水箱與發(fā)動(dòng)機(jī)(假設(shè)風(fēng)扇安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上)之間增加撐桿,保證風(fēng)扇不與水箱碰撞,可以防止失效鏈的發(fā)展。但這種措施是否合理要認(rèn)真評(píng)審。 失效鏈的發(fā)展常常會(huì)有分支,有時(shí)分支的鏈也會(huì)產(chǎn)生更加嚴(yán)重的后果失效模式。以上這些概念對(duì)進(jìn)行FMEA活動(dòng)時(shí),將十分有幫助。1.7 顧客的廣義概念 在FMEA中,多處要涉及“顧客”的概念。廣義的“顧客”。包括:最終顧客:產(chǎn)品服務(wù)的使用者。直接顧客:下一道工序或用戶。中間顧客:下游工序或用戶。其他凡是產(chǎn)品服務(wù)受益或受損害者均在廣義顧客概念之中。1.8 DFMEA與PFMEA的聯(lián)系DFMEA與PFMEA既有明確的分
9、工,又有緊密的聯(lián)系,有以下幾點(diǎn)需要注意: 產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門(mén)的下一道工序是過(guò)程設(shè)計(jì),產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮可制造與可裝配性問(wèn)題,由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中沒(méi)有適當(dāng)考慮制造中技術(shù)與操作者體力的限制,可能造成過(guò)程失效模式的發(fā)生。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)FMEA不能依靠過(guò)程檢測(cè)作為控制措施。 PFMEA應(yīng)將DFMEA作為重要的輸入。對(duì)DFMEA中標(biāo)明的特殊特性也必須在PFMEA中作為重點(diǎn)分析的內(nèi)容。第2章 產(chǎn)品設(shè)計(jì)FMEA(DFMEA)2.1 DFMEA的準(zhǔn)備工作 建立小組。 必需的資料,例如:l 經(jīng)由質(zhì)量功能展開(kāi)(QFD)而得到的設(shè)計(jì)要求;l 產(chǎn)品可靠性和質(zhì)量目標(biāo);l 產(chǎn)品的使用環(huán)境;l 以往類似產(chǎn)品的失效分析(FMA)資料;l 以
10、往類似產(chǎn)品的DFMEA資料;l 初始工程標(biāo)準(zhǔn);l 初始特殊特性明細(xì)表。開(kāi) 關(guān)開(kāi) 關(guān)C2燈泡總成D燈罩A 3電池B 4 1 4彈簧F-極板E+ 5 5零 件 連接方法A.燈罩 1.不連接(滑動(dòng)配合)B.電池(2節(jié)電池) 2.鉚接C.開(kāi)/關(guān) 開(kāi)關(guān) 3.螺紋連接D.燈泡總成 4.卡扣裝接E.電極 5.壓緊裝接F.彈簧 所要分析的系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的邏輯框圖。它標(biāo)明信息、能量、力、流體等的流程。明確該系統(tǒng)的輸入、過(guò)程及輸出。表示系統(tǒng)內(nèi)零部件的聯(lián)接和關(guān)系。附錄1是QS9000中推薦的DFMEA表格。本教材以該表格為基礎(chǔ),詳細(xì)介紹DFMEA的具體應(yīng)用。在進(jìn)行DFMEA之前,填寫(xiě)好該表格表頭的各項(xiàng)內(nèi)容,它
11、們是:FMEA編號(hào)系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的名稱及編號(hào)設(shè)計(jì)責(zé)任部門(mén),包括供方名稱編制者(姓名、部門(mén)、電話等)年型車型(該系統(tǒng)零部件應(yīng)用的年型車型)關(guān)鍵日期(預(yù)定FMEA完成的日期,不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)圖樣完成日期) FMEA日期(初稿日期與最新修訂日期) 小組成員(組長(zhǎng)、成員的姓名、單位、電話等)2.2 系統(tǒng)子系統(tǒng)零部件的功能傳統(tǒng)的產(chǎn)品可靠性的定義指出:可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。不能完成規(guī)定的功能就稱失效。因此FMEA,必須從搞清功能開(kāi)始。所謂功能,通俗地說(shuō),就是:設(shè)計(jì)這個(gè)系統(tǒng)子系統(tǒng)零部件做什么?也就是根據(jù)顧客需要,經(jīng)過(guò)QFD明確的設(shè)計(jì)要求?;蛘哒f(shuō)為滿足設(shè)計(jì)意圖,該“產(chǎn)
12、品”的具體的要求是什么?一個(gè)零部件(或子系統(tǒng),或系統(tǒng))的功能往往是多項(xiàng)的。這種情況下,必須把所有的功能全部列出,不能遺漏。例如一個(gè)變速箱功能應(yīng)包括:汽車起步時(shí)輸出的扭矩,汽車行駛過(guò)程中,通過(guò)合理的速比滿足整個(gè)行駛速度范圍內(nèi)的扭矩輸出,倒車時(shí),改變傳動(dòng)方向,發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)狀態(tài)下,傳遞相反方向的扭矩,提供方便舒適的變速操作,空檔,卡車變速箱有的還要有功率輸出功能。給出完成這些功能的重要的環(huán)境條件,如大氣溫度、濕度、大氣壓、道路、灰塵和腐蝕介質(zhì)等。如變速箱的潤(rùn)滑系統(tǒng)的正常工作與環(huán)境溫度有重要關(guān)系。給出設(shè)計(jì)要求的壽命。以上這些要求都應(yīng)盡可能給出可度量的(即定量的)的要求。如各檔速比,傳遞的扭矩、功率、工作
13、溫度,等等。除滿足最終顧客的要求而確定的功能外,還要考慮滿足直接顧客和中間顧客的要求。其中可制造性和裝配性的要求尤為重要。一個(gè)產(chǎn)品在產(chǎn)生滿足顧客期望的功能的同時(shí),有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生顧客非期望的功能。這些非期望功能常常與安全及政府法規(guī)的符合性相關(guān)。諸如噪聲、振動(dòng)、電磁干擾、環(huán)境污染、能源消耗、材料回收再循環(huán)等。如變速箱的噪聲、潤(rùn)滑油泄漏的要求也應(yīng)明確列入功能要求中。許多產(chǎn)品對(duì)維修性、服務(wù)和后勤保障性還有重要的要求,也應(yīng)列入功能項(xiàng)目之中。2.3 潛在失效模式所謂失效,就是喪失功能。而失效模式,就是失效表現(xiàn)的形式。這里,我們說(shuō)的是“潛在的”,意思是,這些失效可能發(fā)生,但不一定發(fā)生。廣義的說(shuō),失效模式有兩大
14、類型。 I型失效模式,指的是不能完成規(guī)定的功能。這類失效的典型模式,可舉例如下:突發(fā)型:斷裂、開(kāi)裂、碎裂、彎曲、塑性變型、失穩(wěn)、短路、斷路、擊穿、泄漏、松脫,等等。漸變型:磨損、腐蝕、龜裂、老化、變色、熱衰退、蠕變、低溫脆變、性能下降、滲漏、失去光澤、褪色,等等。 II型失效模式,指的是產(chǎn)生了有害的非期望功能。典型的這類失效模式有:噪聲、振動(dòng)、電磁干擾、有害排放、等等。當(dāng)出現(xiàn)這類失效時(shí),要返回功能描述部分,看是否已有限制要求,如果沒(méi)有,是否應(yīng)加以補(bǔ)充。在描述失效模式時(shí),要注意使用普遍使用的術(shù)語(yǔ),避免使用地方性、行業(yè)性哩語(yǔ)。2.4 潛在失效后果潛在的失效后果,是指失效模式可能帶來(lái)的對(duì)完成規(guī)定功能
15、的影響,以致帶來(lái)顧客的不滿意,和不符安全和政府的法規(guī)。失效后果的分析,要運(yùn)用失效鏈分析方法,搞清楚直接后果、中間后果和最終后果。失效后果可以從以下幾方面考慮: 對(duì)完成規(guī)定功能的影響; 對(duì)上一級(jí)系統(tǒng)完成功能的影響; 對(duì)系統(tǒng)內(nèi)其他零件的影響; 對(duì)顧客滿意的影響; 對(duì)安全和政府法規(guī)符合性的影響; 對(duì)整車系統(tǒng)的影響。舉例來(lái)說(shuō),發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣閥閥座燒蝕這一失效模式,其直接后果是造成氣閥密封不嚴(yán);其中間后果是造成壓縮壓力下降,燃燒狀況惡化;最終后果是發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降,燃油消耗增加,排氣有害物增加,引起顧客不滿,甚至不符合政府法規(guī)。2.5 后果嚴(yán)重性評(píng)估嚴(yán)重度(S)為了對(duì)失效模式的后果之嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)估,把對(duì)后果
16、的定性描述作成某種數(shù)量化的評(píng)價(jià),以便于工程中的交流,從而產(chǎn)生了對(duì)嚴(yán)重程度進(jìn)行打分的辦法。習(xí)慣的打分辦法是,分?jǐn)?shù)愈高,后果愈嚴(yán)重。曾經(jīng)采用過(guò)的有3分制,5分制,10分制等。QS9000手冊(cè)采用的是10分制。后果評(píng)定準(zhǔn)則:后果的嚴(yán)重度嚴(yán)重度無(wú)警告的嚴(yán)重危害這是一種非常嚴(yán)重的失效形式,它是在沒(méi)有任何失效預(yù)兆的情況下影響到行車安全或違反了政府的有關(guān)法規(guī)。10有警告的嚴(yán)重危害這是一種非常嚴(yán)重的失效形式,是在具有失效預(yù)兆的前提下所發(fā)生的,并影響到行車安全或違反了政府的有關(guān)法規(guī)。9很高車輛(或系統(tǒng))不能運(yùn)行,喪失基本功能。8高車輛(或系統(tǒng))能運(yùn)行,但性能下降,顧客不滿意。7中等車輛(或系統(tǒng))能運(yùn)行,但舒適性
17、或方便性項(xiàng)目性能下降,顧客感覺(jué)有些不舒服。5低車輛(或系統(tǒng))能運(yùn)行,但舒適性或方便性部件不能工作,顧客感覺(jué)不舒服。5很低配合、外觀或尖響、卡嗒響等項(xiàng)目不符合要求,大多數(shù)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷。3輕微配合、外觀或尖響、卡嗒響等項(xiàng)目不符合要求,有一半顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷。3很輕微配合、外觀或尖響、卡嗒響等項(xiàng)目不符合要求,但很少有顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷。2無(wú)無(wú)影響。12.6 失效模式重要程度等在QS9000中,突出了對(duì)產(chǎn)品過(guò)程特殊特性的注意。所謂特殊特性是指:顯著影響安全和政府法規(guī)符合性的特性;顯著影響顧客滿意的特性。在FMEA中,要突出對(duì)特殊特性的關(guān)注。因此,專門(mén)設(shè)置一個(gè)欄目,用以標(biāo)記所分析的失效模式是否屬于特殊特性,
18、并且使用顧客規(guī)定的符號(hào)進(jìn)行標(biāo)注。如:安全和或政府法規(guī)定符合性特性l 克萊斯勒公司 Safety Item 符號(hào)(S)與盾形l 福特公司 Critical Characteristic 符號(hào)()l 通用公司 Safety/Compliance Key Product Characteristic 符號(hào)(SC)或重要性能、配合或外觀特性l 克萊斯勒公司 Critical Characteristic 符號(hào)()或(D)l Critical Verification 符號(hào)()或(P)l 福特公司 Significant Characteristicl 通用 Fit/Function Key Produ
19、ct Characteristic 符號(hào)()或(FF)特殊特性一般由特殊特性初始明細(xì)表給出。同時(shí),F(xiàn)MEA也是發(fā)現(xiàn)潛在特殊特性的工具之一。當(dāng)嚴(yán)重度8時(shí),應(yīng)確認(rèn)為特殊特性,當(dāng)嚴(yán)重度為58,而頻度3(頻度的含義下面將敘述)時(shí),可確認(rèn)為重要特性。2.7 潛在的失效起因機(jī)理研究失效可能的原因與機(jī)理,是為了能夠正確采取控制措施,防止失效的發(fā)生或減少基發(fā)生的可能性。在DFMEA中,我們所要研究的失效原因與機(jī)理,是指引起失效模式的可能的設(shè)計(jì)薄弱點(diǎn)。注意,不要把產(chǎn)品的工作環(huán)境(如道路產(chǎn)生的振動(dòng)、沖擊、氣溫的變化、濕度、粉塵、電磁干擾等)作為我們的分析目標(biāo)。工作環(huán)境是造成失效的重要外因,但它是客觀存在的,難以控
20、制的。我們要分析的是,在外因作用下的內(nèi)因。造成一種失效模式的潛在的原因或機(jī)理有時(shí)是多種的。這時(shí),我們要把它們一一分別列出。原因機(jī)理的評(píng)估可以包括以下兩個(gè)方面: 與制造、裝配無(wú)關(guān)的原因,亦即,當(dāng)制造與裝配符合技術(shù)規(guī)范的情況下,發(fā)生了失效。分析潛在失效原因機(jī)理可以采用以下途徑:現(xiàn)有的類似產(chǎn)品的FMA資料,應(yīng)用失效鏈,找出直接原因,中間原因和最終原因,應(yīng)用“五個(gè)為什么?”根據(jù)經(jīng)驗(yàn)連問(wèn)“五個(gè)為什么?”,一般都有可能找到根源原因。例如:門(mén)鎖扣不上,為什么?鎖舌與鎖座錯(cuò)位。為什么?車門(mén)下沉。為什么?門(mén)鉸鏈變位。為什么?固定門(mén)鉸鏈的框架變形。為什么?框架剛度不足。l 應(yīng)用因果圖,從人、機(jī)、料、法、環(huán)等方面分
21、析,l 應(yīng)用排列圖,相關(guān)分析,試驗(yàn)設(shè)計(jì)等方法,從可能的多因素原因中找出主要原因,l 應(yīng)用失效樹(shù)分析(FTA)找出復(fù)雜系統(tǒng)的失效原因與機(jī)理。l 充分發(fā)揮小組的經(jīng)驗(yàn),采用頭腦風(fēng)暴法,對(duì)可能的原因進(jìn)行歸納分析。 與制造裝配有關(guān)的原因。這里主要是指由于所擬定采用的制造裝配設(shè)計(jì)在技術(shù)上或操作者體力上的限制與難度,以及容易產(chǎn)生誤操作而引起的潛在失效。也就是說(shuō)是與產(chǎn)品設(shè)計(jì)中可制造性與裝配性有關(guān)的問(wèn)題。純屬制造與裝配過(guò)程有關(guān)的問(wèn)題,原則上可由PFMEA來(lái)進(jìn)行。下面是一些典型的例子:l 零件正反面均可裝入,左右相近的零件無(wú)明顯標(biāo)志引起誤裝配而造成失效,l 缺乏適宜的對(duì)中設(shè)計(jì),使對(duì)中困難,容易對(duì)中錯(cuò)誤,l 技術(shù)規(guī)
22、范要求與現(xiàn)有的過(guò)程能力不協(xié)調(diào),l 材料熱處理規(guī)范使零件表面過(guò)硬,致機(jī)械加工困難,l 用手舉起裝配的零件過(guò)重,使操作者易疲勞,或難以正確安裝,l 設(shè)計(jì)的加工裝配、空間過(guò)小,使工具無(wú)法操作,l 接近性差,拆裝,維修困難。l 加注液體的口,經(jīng)常需要檢查、調(diào)整、保養(yǎng)的部分難以接近,可視性差。l 產(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)制造裝配的變差過(guò)于敏感。綜上所述,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的FMEA中對(duì)制造裝配問(wèn)題的考慮,可以歸納為:a.誤操作,b.技術(shù)與體力的限制,c.對(duì)變差的敏感性。一個(gè)好的產(chǎn)品(或系統(tǒng))設(shè)計(jì),應(yīng)考慮對(duì)制造中各種因素(或構(gòu)成系統(tǒng)、總成的零件、元件)的變差的容忍必性,不敏感性,也就是提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的健壯性。2.8 失效模式出現(xiàn)
23、可能性大小的評(píng)估頻度(O)某種失效模式可能產(chǎn)生,也可能不產(chǎn)生,究竟產(chǎn)生的可能性有多大?對(duì)出現(xiàn)可能性大的,當(dāng)然要格外引起重視,說(shuō)明其風(fēng)險(xiǎn)大。在QS9000的DFMEA手冊(cè)中,引入了從110的所謂的頻度(O),英文Occurrence。表中的頻度估計(jì)是跟隨著原因機(jī)理,相對(duì)于一個(gè)原因機(jī)理,有一個(gè)頻度。注意的是,這里講的頻度是指由于該原因機(jī)理而產(chǎn)生的失效模式出現(xiàn)的可能性。下表是手冊(cè)中推薦的頻度數(shù)估計(jì)參考表失效發(fā)生可能性可能的失效率頻度數(shù)1/210很高:失效幾乎是不可避免的1/39高:反復(fù)發(fā)生的失效1/881/207中等:偶爾發(fā)生的失效1/8061/40051/20004低:相對(duì)很少發(fā)生的失效1/150
24、0031/1500002極低:失效不太可能發(fā)生1/15000001頻度的估計(jì)可以參考以下資料:l 類似零件或子系統(tǒng)的維修資料;l 設(shè)計(jì)的零件與過(guò)去零件的差別;l 使用條件有否變化;l 有關(guān)新設(shè)計(jì)或修改設(shè)計(jì)的工程分析資料。 2.9 現(xiàn)行的設(shè)計(jì)控制對(duì)潛在的失效模式及其起因,重要的是采取預(yù)防措施。以防止這些失效模式成為事實(shí)。為此,我們要首先對(duì)目前已經(jīng)用于相同或相似設(shè)計(jì)中的控制方法進(jìn)行分析,評(píng)估這些方法的有效性及其風(fēng)險(xiǎn)。我們也可以把設(shè)計(jì)控制比喻成預(yù)防潛在失效變成現(xiàn)實(shí)或減少其出現(xiàn)可能性的防線。 典型的設(shè)計(jì)控制有:工程計(jì)算、材料試驗(yàn)、設(shè)計(jì)評(píng)審、臺(tái)架試驗(yàn)、可行性評(píng)審、各種設(shè)計(jì)驗(yàn)證方法,樣件制造與試驗(yàn)、道路試
25、驗(yàn)、車隊(duì)試驗(yàn),等等。我們可以把設(shè)計(jì)控制按優(yōu)先采用的順序,分成三種,或者形象地比喻為三道防線。 優(yōu)先采用的第一種方法,即第一道防線是:防止失效模式的原因機(jī)理發(fā)生,或減少它出現(xiàn)的可能性。例如,通過(guò)工程分析,使零件具備充分的合理的強(qiáng)度、剛度、壽命等;通過(guò)材料試驗(yàn)與分析,使材料具有良好的耐腐蝕性;通過(guò)實(shí)體仿真,模擬制造和裝配過(guò)程,觀察分析是否存在可能的失效,等等。第二種方法,即第二道防線是:在只知失效模式,而對(duì)造成該失效模式的原因機(jī)理不清的情況下,找出造成該失效模式的潛在原因機(jī)理。例如,通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)找出造成齒輪表面損壞的原因,找出發(fā)動(dòng)機(jī)早期磨損的原因,等等;通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)等方法找出各種因素變差對(duì)系統(tǒng)變差
26、的影響,從而找出防止失效的優(yōu)化方案等。 第三種設(shè)計(jì)控制,即第三道防線是:在不清潛在的失效模式情況下,找出可能的失效模式。最典型的這類方法是汽車的整車道路試驗(yàn)。道路試驗(yàn)對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最后驗(yàn)證是十分重要的,但由于其粗糙性與綜合性,依靠它進(jìn)行設(shè)計(jì)控制的風(fēng)險(xiǎn)是很大的。 綜上所述,應(yīng)優(yōu)先采用第一種方法,其次是第二種方法,第三種方法只能做為最后一道防線。當(dāng)然,沒(méi)有任何設(shè)計(jì)控制,設(shè)計(jì)將具有很大盲目性,風(fēng)險(xiǎn)極大。 從時(shí)間角度考慮,設(shè)計(jì)控制采取的越早越好。這將有利于失效的早期識(shí)別和預(yù)防,降低開(kāi)發(fā)成本,縮短開(kāi)發(fā)周期,降低風(fēng)險(xiǎn)。 需要加以強(qiáng)調(diào)的是,用于制造、裝配過(guò)程的檢驗(yàn)和試驗(yàn)不能視為設(shè)計(jì)控制。2.10 設(shè)計(jì)控制方
27、法有效性的評(píng)估探測(cè)度(D)所謂探測(cè)度是指所采用的第2種設(shè)計(jì)控制方法能探測(cè)出潛在失效模式的原因機(jī)理,或且,采用第3種設(shè)計(jì)控制方法探測(cè)出潛在的失效模式的有效性。D是英文Detection 字首。探測(cè)度也是用110分來(lái)評(píng)估。下表列出QS9000FMEA手冊(cè)中推薦的探測(cè)度打分表。探測(cè)性評(píng)價(jià)準(zhǔn)則:由設(shè)計(jì)控制可探測(cè)的可能性探測(cè)度絕對(duì)不肯定設(shè)計(jì)控制將不能和或不可能找出潛在的原因機(jī)理及后續(xù)的失效模式,或根本沒(méi)有設(shè)計(jì)控制10很極少設(shè)計(jì)控制只有很極少的機(jī)會(huì)能找出潛在原因機(jī)理及后續(xù)的失效模式9極少設(shè)計(jì)控制只有極少的機(jī)會(huì)能找出潛在原因機(jī)理及后續(xù)的失效模式8很少設(shè)計(jì)控制有很少的機(jī)會(huì)能找出潛在原因機(jī)理及后續(xù)的失效模式7少
28、設(shè)計(jì)控制有較少的機(jī)會(huì)能找出潛在原因機(jī)理及后續(xù)的失效模式6中等設(shè)計(jì)控制有中等機(jī)會(huì)能找出潛在原因機(jī)理及后續(xù)的失效模式5中上設(shè)計(jì)控制有中上多的機(jī)會(huì)能找出潛在原因機(jī)理及后續(xù)的失效模式4多設(shè)計(jì)控制有較多的機(jī)會(huì)能找出潛在原因機(jī)理及后續(xù)的失效模式3很多設(shè)計(jì)控制有很多機(jī)會(huì)能夠找出潛在原因機(jī)理及后續(xù)的失效模式2幾乎肯定設(shè)計(jì)控制幾乎肯定能夠找出潛在原因機(jī)理及后續(xù)的失效模式1評(píng)估探測(cè)度時(shí),首先確定現(xiàn)有的設(shè)計(jì)控制是否能用來(lái)檢出失效模式的原因機(jī)理。如果可以,它將可能減少失效模式出現(xiàn)的可能性,亦即將降低頻度。如果現(xiàn)有的設(shè)計(jì)控制不能用來(lái)檢出失效模式的原因,則應(yīng)評(píng)價(jià)其檢出失效模式的有效性,或且,根本沒(méi)有設(shè)計(jì)控制。試驗(yàn)條件的正
29、確選擇,增加試驗(yàn)樣品的數(shù)量,能提高設(shè)計(jì)控制方法的有效性。以下我們舉兩個(gè)例子。例一, 擬采用試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)來(lái)找出失效模式的原因,試驗(yàn)條件與現(xiàn)有零件的試驗(yàn)條件相似,該試驗(yàn)對(duì)現(xiàn)有零件是有效的。而該零件與現(xiàn)有零件只有小修改。試驗(yàn)樣品的數(shù)量為40。經(jīng)小組分析,探測(cè)度為3。例二, 某一零件的設(shè)計(jì)有明顯的改變。采用的設(shè)計(jì)控制方法是:4輛汽車各裝1個(gè)樣件進(jìn)行道路耐久性試驗(yàn)。經(jīng)小組評(píng)估,探測(cè)度為6。2.11 潛在失效的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)失效模式的潛在后果嚴(yán)重度S,失效模式的可能頻度O,設(shè)計(jì)控制方法對(duì)檢出失效模式及其原因的探測(cè)度D,聯(lián)合構(gòu)成潛在失效模式對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)。聯(lián)合上述三個(gè)評(píng)估分?jǐn)?shù)的常用方法是,將它們連乘
30、,得到所謂的風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)。當(dāng)S10,O10,D10時(shí),PRN1000;當(dāng)S1,O1,D1時(shí),RPN1。顯然,RPN越大,意味著設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)越大,越需要采取措施。究竟RPN降到多少,該失效模式的風(fēng)險(xiǎn)是可以接受的?這要根據(jù)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。例如,據(jù)資料介紹,有的企業(yè)將RPN 劃成三個(gè)線:紅線RPN為125(相當(dāng)于555),風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重;黃線RPN為64(相當(dāng)于444),風(fēng)險(xiǎn)較大;綠線RPN為27(相當(dāng)于333),風(fēng)險(xiǎn)較小??晒﹨⒖?。RPN值的大小, 也為我們確定了解決問(wèn)題的優(yōu)先順序提供參考。當(dāng)RPN相近的情況下,應(yīng)優(yōu)先注意S大的失效模式,以及S和O都較大的失效模式。S大的失效模式,哪怕出現(xiàn)的概率很小,一旦
31、發(fā)生,后果就很嚴(yán)重,因此,始終要引起重視。2.12 建議措施根據(jù)對(duì)失效模式風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,經(jīng)過(guò)小組討論,決定是否要采取措施,采取哪些措施。我們所指的措施是針對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的措施。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的FMEA中的措施不應(yīng)包括在制造、裝配過(guò)程的措施,更不能依賴過(guò)程檢驗(yàn)的強(qiáng)化措施。采取措施的目標(biāo)是降低潛在失效風(fēng)險(xiǎn),即降低失效模式的嚴(yán)重度(S)、頻度(O)和探測(cè)度(D)。降低嚴(yán)重度S,只有通過(guò)修改設(shè)計(jì),使失效模式改變或不出現(xiàn)。例如:改變水箱支架結(jié)構(gòu)的聯(lián)接方式,大大降低支架的應(yīng)力,使之?dāng)嗔咽Р粫?huì)產(chǎn)生。降低頻度O,也只有通過(guò)修改設(shè)計(jì)消除失效原因或減少其原因發(fā)生。如改進(jìn)材料的規(guī)范,通過(guò)有限元分析改進(jìn)結(jié)構(gòu),改進(jìn)表面處理提高
32、耐腐蝕性,等。要降低探測(cè)度D,應(yīng)采取更有效的設(shè)計(jì)控制方法,由第三種控制方法改變?yōu)榈诙N控制方法,由第二、三種方法改變?yōu)榈谝环N控制方法。如除道路試驗(yàn)外,增加臺(tái)架試驗(yàn),增加材料試驗(yàn),采取試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法找出各設(shè)計(jì)因素變差的影響與優(yōu)化方案,增加試驗(yàn)的樣本數(shù)和試驗(yàn)周期等等。2.13 對(duì)被采用的措施的評(píng)價(jià)當(dāng)建議措施被實(shí)施并驗(yàn)證后,小組將最終確定采取的設(shè)計(jì)措施(設(shè)計(jì)改進(jìn)和新的控制措施)。然后對(duì)之進(jìn)行新的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,即估計(jì)采取新措施后的S、O和D,并計(jì)算RPN。如果風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果仍末達(dá)到預(yù)期效果,小組將進(jìn)入新的一輪建議措施的研究驗(yàn)證評(píng)估,一直到可接受為止。2.14 跟蹤建議措施的落實(shí)是十分重要的,任何建議措施都應(yīng)有
33、具體的負(fù)責(zé)人和規(guī)定的完成日期,小組和主管設(shè)計(jì)的人員要對(duì)此負(fù)責(zé)到底。DFMEA還應(yīng)該是一種動(dòng)態(tài)文件,它應(yīng)體現(xiàn)最新的設(shè)計(jì)思想,包括投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題而采取的設(shè)計(jì)修改而進(jìn)行新的FMEA。第3章 制造與裝配過(guò)程的潛在FMEA(PFMEA)3.1 PFMEA的準(zhǔn)備工作PFMEA原則上是在設(shè)計(jì)能夠滿足顧客需要的前提下,對(duì)過(guò)程中的潛在失效模式進(jìn)行分析。也就是說(shuō),DFMEA的工作不包含在PFMEA中。但是,由于設(shè)計(jì)中可制造性和裝配性設(shè)計(jì)的缺陷可能造成過(guò)程潛大失效模式的發(fā)生。因此,PFMEA有可能成為設(shè)計(jì)FMEA中對(duì)可制造性和裝配性問(wèn)題的補(bǔ)充,應(yīng)該反饋到DFMEA中去。PFMEA的準(zhǔn)備工作可以包括: 建立小組 必要
34、的資料,如:l 過(guò)程流程圖,l 過(guò)程特性矩陣表,l 現(xiàn)有的類似的過(guò)程FMEA資料,l 現(xiàn)有的類似的過(guò)程FMA資料,l 特殊過(guò)程特性明細(xì)表,l 工程規(guī)范。PFMEA表格 PFMEA采用的表格同DFMEA表格。 表格表頭各項(xiàng)內(nèi)容的含義也與DFMEA大體相同。需要說(shuō)明的是,所謂關(guān)鍵日期是指初次完成PFME日期,該日期的限期是正式生產(chǎn)之前。 以下對(duì)表格中各欄目的含義、考慮方法及填寫(xiě)內(nèi)容作介紹。3.2 過(guò)程的功能與要求所謂過(guò)程的功能,是指該過(guò)程或工序的目的是什么?例如車削軸的外徑,將A零件焊接到B零件上,裝配某總成,淬火處理,等等。如果過(guò)程涉及到數(shù)個(gè)操作(如總成裝配),應(yīng)分別把這些工序作為獨(dú)立的過(guò)程列出
35、。如中間軸裝入變速箱箱體,把變速箱蓋裝上變速箱箱體,等。3.3 潛在的失效模式所謂的潛在的過(guò)程失效模式是指,過(guò)程不能達(dá)到過(guò)程功能要求或過(guò)程設(shè)計(jì)意圖的問(wèn)題的表現(xiàn)形式。一般情況下,它是指按規(guī)定的操作規(guī)范進(jìn)行操作時(shí)的潛在失效問(wèn)題,但由于過(guò)程設(shè)計(jì)中對(duì)技術(shù)與體力的能力考慮不足而造成的失效,或容易產(chǎn)生誤操作的問(wèn)題也是潛在失效模式考慮的范圍。失效模式有兩種類型:I型:不能完成規(guī)定的功能,如零件超差,錯(cuò)裝。II型:產(chǎn)生了非期望功能,如加工過(guò)程使操作者或機(jī)器受到傷害、損壞,產(chǎn)生有害氣體、過(guò)大的噪聲、振動(dòng),過(guò)高的溫度、粉塵、刺限的光線,等等。對(duì)有非期望功能發(fā)生的情況下,應(yīng)檢查在功能欄中是否對(duì)非期望功能的限值已列出
36、。在考慮過(guò)程潛在失效模式時(shí),我們常常使用“零件為什么會(huì)被拒收?”的思考方法。例如焊接過(guò)程零件被拒收可能因?yàn)椤昂覆煌浮?、“焊穿”、“焊接后零件變形”,等等,那么,這些就是潛在的失效模式。又例如,一個(gè)箱體與箱蓋裝配后被拒收的潛在原因是:“不密封”、“漏裝零件”、“未注潤(rùn)滑劑”等。對(duì)于試驗(yàn)、檢驗(yàn)過(guò)程可能的失效模式有兩種:接受不合格的零件和拒收合格的零件。零件被拒收,既要考慮最終顧客不接受,也要考慮下一道工序及下游工序不接受的問(wèn)題。如鑄件的偏差使機(jī)械加工產(chǎn)生不合格,使動(dòng)平衡量過(guò)大等。這里,我們同樣可以運(yùn)用如下的原理:上游工序的失效模式可能是下游工序的失效原因,下游工序的失效模式可能是上游工序失效模式的
37、后果。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)FMEA中已經(jīng)分析的失效模式原則上不需在PFMEA中重復(fù)。但由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中對(duì)制造性與裝配性考慮的不夠充分,對(duì)制造裝配過(guò)程容易產(chǎn)生誤操作的防錯(cuò)措施考慮的不夠充分,而可能造成過(guò)程失效模式可以列出。下面舉出一些過(guò)程失效模式的例子,供參考:零件變形,鉆孔偏心,鑄件氣孔,鑄件壁厚不均,鑄件金屬不足,鑄件組織疏松,鍛件裂紋,淬透層厚度不足,零件表面硬度不適宜(過(guò)硬或過(guò)軟),零件表面光潔度低,外觀粗糙,零件玷污,零件丟失,零件表面碰傷,零件落地,零件腐蝕,總成泄漏,零件有毛刺,定位錯(cuò)誤,少裝零件,緊固不足,調(diào)整不正確,工具在零件表面留下刻痕,涂漆表面淚點(diǎn),涂漆表面不清潔,未焊透,焊穿,焊接后
38、變形,焊縫外觀差,注塑不充足,注塑件外觀差,注塑件尺寸偏差,電路斷路,短路。由于設(shè)備、工裝設(shè)計(jì)中的問(wèn)題而引起制造、裝配過(guò)程的失效原則上也應(yīng)包括在PFMEA中。也可以由設(shè)備、工裝的FMEA來(lái)實(shí)施。在QS9000的工具與裝備補(bǔ)充手冊(cè)中規(guī)定了有關(guān)的要求。3.4 潛在的失效后果 潛在的失效后果是指該失效模式可能帶來(lái)的對(duì)顧客的影響。顧客的影響。顧客是廣義的,包括最終顧客、直接顧客(下一道工序),中間顧客(下游工序)。失效模式的后果還包括對(duì)過(guò)程本身有關(guān)組成的影響(如對(duì)操作者與設(shè)備,對(duì)環(huán)境的影響)。描述失效的后果,盡可能采用表達(dá)顧客關(guān)注和感受的詞匯。如:操作者眼睛受傷害,零件破損將機(jī)器損壞,外觀不良,無(wú)法裝
39、配,等等。對(duì)最終顧客的影響應(yīng)使用與產(chǎn)品的性能有關(guān)的術(shù)語(yǔ)來(lái)描述,如噪聲、振動(dòng)、工作不正常、停止工作、工作不穩(wěn)定、操作力過(guò)大、異味、性能衰退、外觀不良、褪色,等等。對(duì)下一道工序或下游工序的后果應(yīng)使用過(guò)程、工序的性能術(shù)語(yǔ)來(lái)描述,如無(wú)法緊固,無(wú)法加工,無(wú)法裝配,無(wú)法對(duì)中,無(wú)法焊接,無(wú)法平衡,危害操作人,損壞設(shè)備等等。3.5 嚴(yán)重度(S)后果嚴(yán)重性的評(píng)估 嚴(yán)重度是指失效后果的嚴(yán)重程度。嚴(yán)重度采用10分制進(jìn)行打分。下表為QS9000推薦的打分表。當(dāng)一個(gè)失效模式有若干可能的后果,嚴(yán)重度將列出危害程度最大的那個(gè)后果的嚴(yán)重度分?jǐn)?shù)。后果判定準(zhǔn)則:后果的嚴(yán)重度嚴(yán)重度數(shù)無(wú)警告的嚴(yán)重危害可能危害機(jī)器或裝配操作者。潛在失
40、效模式嚴(yán)重影響車輛安全運(yùn)行和或包含不符合政府法規(guī)項(xiàng),嚴(yán)重程度很高。失效發(fā)生時(shí)無(wú)警告。10有警告的嚴(yán)重危害可能危害機(jī)器或裝配操作者。潛在失效模式嚴(yán)重影響車輛安全運(yùn)行和或包含不符合政府法規(guī)項(xiàng),嚴(yán)重程度很高。失效發(fā)生時(shí)有警告。9很高生產(chǎn)線嚴(yán)重破壞,可能100的產(chǎn)品得報(bào)廢,車輛系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行,喪失基本功能,顧客非常不滿。8高生產(chǎn)線破壞不嚴(yán)重,產(chǎn)品需篩選部分(低于100)報(bào)廢,車輛能運(yùn)行,但性能下降,顧客不滿意7中等生產(chǎn)線破壞不嚴(yán)重,部分(低于100)產(chǎn)品報(bào)廢(不篩選),車輛系統(tǒng)能運(yùn)行,但舒適性或方便性項(xiàng)目失效,顧客感覺(jué)不舒適。6低生產(chǎn)線破壞不嚴(yán)重,產(chǎn)品需要100返工,車輛或系統(tǒng)能運(yùn)行,但有些舒適性或方便
41、性項(xiàng)目性能下降,顧客有些不滿意5很低生產(chǎn)線破壞不嚴(yán)重,產(chǎn)品經(jīng)篩選,部分(少于100)需要返工,裝配和涂裝或尖響和卡嗒響等項(xiàng)目不符合要求,多數(shù)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷4輕微生產(chǎn)線破壞較輕,部分(少于100)需要在生產(chǎn)線上其它工位返工。裝配和涂裝或尖響和卡嗒響等項(xiàng)目不符合要求,有一半顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷。3很輕微生產(chǎn)線破壞輕微,部分(少于100)產(chǎn)品需要在生產(chǎn)線上原工位返工,裝配和涂裝或尖響和卡嗒響等項(xiàng)目不符合要求,很少顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷。2無(wú)沒(méi)有影響13.6 失效模式重要性等級(jí)這里指的是被顧客(如三大汽車公司)定義的特殊特性。如果該失效模式所涉及的過(guò)程特性屬于特殊特性(如關(guān)鍵特性、主要特性、重要特性等),要用相應(yīng)規(guī)
42、定的符號(hào)在欄目中標(biāo)出。詳見(jiàn)DFMEA相關(guān)內(nèi)容中的說(shuō)明。同樣,PFMEA也是識(shí)別與確定特殊特性的重要工具。3.7 潛在的失效原因機(jī)理所謂的失效原因機(jī)理是指使失效模式發(fā)生的原因,這些原因的消除,可以使失效模式得到糾正或控制。一個(gè)失效模式可能只有一個(gè)可能的原因,也能有若干個(gè)可能的原因,都應(yīng)該考慮到。在考慮失效原因時(shí),首先考慮的是輸入本過(guò)程的零件材料是正確的情況下可能的原因是什么?然后,再考慮由于輸入資源的不正確的情況下可能的原因是什么?記住:上一道工序的失效模式可能是下一道工序的失效原因;下一道工序的失效模式可能是上一道工序失效模式的后果。誤操作(人的誤操作,機(jī)器的誤操作)是失效模式的可能原因之一。
43、下面列舉一些典型的過(guò)程失效原因:測(cè)量數(shù)據(jù)不正確,焊接電流不適合,加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng),加熱溫度過(guò)高或不足,通風(fēng)不足,潤(rùn)滑不足,零件丟失,刀具調(diào)整錯(cuò)誤,刀具易磨損,擰緊力矩過(guò)大或過(guò)小,機(jī)床轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定,定位錯(cuò)誤,定位肖易磨損,噴咀堵塞,材料過(guò)硬或過(guò)軟,板材厚度變差過(guò)大,毛坯組織疏松與氣孔等等。分析失效原因的辦法,應(yīng)使用現(xiàn)有類似過(guò)程的失效分析資料,同時(shí)應(yīng)用工序上下的關(guān)系,應(yīng)用“五個(gè)為什么?”方法,應(yīng)用因果圖、排列圖等方法。復(fù)雜的多因素問(wèn)題還可以采用正交試驗(yàn)方法,找出引起失效的主要因素。3.8 失效模式出現(xiàn)可能性大小的評(píng)估頻度(O)頻度是指由某一原因使失效模式發(fā)生的可能性大小的評(píng)估。頻度采用10分制。QS90
44、00的打分表如下:失效發(fā)生的可能性可能的失效率CPK頻度數(shù)很高:失效幾乎是不可避免的1/20.33101/30.339高:一般與以前經(jīng)常發(fā)生失效的過(guò)程相似的工藝有關(guān)1/80.5181/200.677中等:一般與以前時(shí)有失效發(fā)生,但不占主要比例的過(guò)程相類似的工藝有關(guān)1/800.8361/4001.0051/20001.174低:很少幾次與相似過(guò)程有關(guān)的失效1/150001.333很低:很少幾次與幾乎完全相同的過(guò)程有關(guān)的失效1/1500001.502極低:失效不大可能發(fā)生。幾乎完全相同的過(guò)程也未有過(guò)失效1/15000001.671頻度評(píng)估的依據(jù)主要參考已有過(guò)程或類似過(guò)程的統(tǒng)計(jì)資料,如過(guò)程的CPK值
45、,PPM值,故障率等。對(duì)于無(wú)歷史資料參考的過(guò)程,根據(jù)小組的經(jīng)驗(yàn),工程判斷來(lái)估計(jì)。3.9 現(xiàn)行的過(guò)程控制所謂現(xiàn)行的過(guò)程控制是指目前采用的防止失效模式及其原因發(fā)生,或降低其發(fā)生的可能性,或在過(guò)程中查出這些失效模式以采取措施防止不合格品產(chǎn)生或流入下游工序的措施。過(guò)程控制方法,同設(shè)計(jì)控制方法一樣,有三種不同深度的方法,或稱三道防線。第一種方法:防止失效原因機(jī)理的發(fā)生,或減少其發(fā)生的可能性。如采取有效的防錯(cuò)設(shè)計(jì),防止錯(cuò)裝、漏裝發(fā)生(錯(cuò)裝、漏裝情況下,過(guò)程不能進(jìn)行)。第二種控制方法是找出失效的原因機(jī)理,從而找出糾正措施。例如,通過(guò)初始過(guò)程能力研究,找出變差的特殊原因,從而采取措施,使過(guò)程受控。利用排列圖法
46、,找出造成缺陷與拒收的主要原因,次要原因,采取措施。第三種控制方法是查明失效模式。例如利用產(chǎn)品的最終檢驗(yàn)(抽樣檢驗(yàn)或100檢驗(yàn))查出缺陷(即失效模式),再采取糾正措施。優(yōu)先采用的控制方法是第一種,其次是第二種,最后是第三種。當(dāng)然最差的是沒(méi)有任何過(guò)程控制。依靠檢驗(yàn),剔除不合格品,或?qū)Σ缓细衿凡扇》倒さ倪^(guò)程控制方法是一種事后措施,它承認(rèn)會(huì)產(chǎn)生不合格,也就是承認(rèn)浪費(fèi)。抽樣檢驗(yàn)還相當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)。從這點(diǎn)考慮,在過(guò)程中控制措施采取的越早越好。3.10 過(guò)程控制方法有效性的評(píng)估探測(cè)度(D)探測(cè)度是指零件在離開(kāi)該制造工序或裝配工序之前,采用上述的第二種控制方法找出失效模式原因機(jī)理,和第三種控制方法找出失效模式的可能性大小。換句話說(shuō):假設(shè)發(fā)生了某一失效模式(缺陷),在該失效(缺陷)零件離開(kāi)該過(guò)程之前,現(xiàn)行的過(guò)程控制方法發(fā)現(xiàn)出該失效模式,阻止它發(fā)送到下一道工序,阻止這種失效模式在過(guò)程繼續(xù)發(fā)展的能力,定義做探測(cè)度。隨機(jī)抽查,很容易讓個(gè)別缺陷遺漏過(guò)去,這種方法不能改善探測(cè)度。以
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