-
页眉内容
大工具:
M
SA
、
APQP
、
SPC
、
FMEA
、
P
PAP
?
MSA
?
测量系统分析
?
<
/p>
在日常生产中,我们经常根据获得的过程加工部件的测量数
据去分
析过程的状态、过程的能力和监控过程的变化;那么,
怎么确保分析的结果是正确的呢?
我们必须从两方面来保证,
一是确保测量数据的准确性
/
质量,使用测量系统分析(
MSA
)
方法对获得测量数据的测量系统进行评估;二是确保使用了合
适的数据分
析方法,如使用
SPC
工具、试验设计、方差分析、
回归分析等。
?
测量系统的误差由稳定条件下运行的测量系统多次测量数据<
/p>
的统计特性:偏倚和方差来表征。偏倚指测量数据相对于标准
值的
位置,包括测量系统的偏倚(
Bias
)、线性(
Linearity
)
和稳定性(
< br>Stability
);而方差指测量数据的分散程度,也称
为测量系统的
R&R
,包括测量系统的重复性(
Repeatability
)
和再现性(
Reproducibility
)。
?
一般来
说,测量系统的分辨率应为获得测量参数的过程变差
的十分之一。测量系统的偏倚和线性
由量具校准来确定。测量
页眉内容
系
统的稳定性可由重复测量相同部件的同一质量特性的均值极
差控制图来监控。测量系统的
重复性和再现性由
GageR&R
研究
来确定。
?
分析用的数据必须来自具有合适分辨率和测量系统误差的测<
/p>
量系统,否则,不管我们采用什么样的分析方法,最终都可能
导致
错误的分析结果。在
ISO10012-2
和
< br>QS9000
中,都对测量
系统的质量保证作出了相应的
要求,要求企业有相关的程序来
对测量系统的有效性进行验证。
?
测量系
统特性类别有
F
、
S
< br>级别,另外其评价方法有小样法、
双性、线性等
.
?
分析工具
?
在进行
MSA
分析时,
推荐使用
Minitab
软件来分析变异源并
计算
Gage
R&R
和<
/p>
P/T
。并且根据测量部件的特性,可以对交叉
< br>型和嵌套型部件分别做测量系统分析。
?
另外,
Minitab
软件在分析量具的线性和偏倚研究以及量具
p>
的分辨率上也提供很完善的功能,用户可以从图形准确且直观
的看出
量具的信息。
?
APQP
?
页眉内容
?
什么是
APQP?
APQP=Advanced
Product
Quality
Planning
中文意思是
:
产品质量先期策划
(或者产品质量先期策划和
控制计划)是
QS9000/TS16949
质量管
理体系
的一部分。
定义及其他知识点:
产品质量策划是一种结构化的方法
,用来确定和制定确保
某产品使顾客满意所需的步骤。
产品质量策划的目标是促进与所涉
及每一个人的联系,以
确保所要求的步骤按时完成。
有效的产品质量策划依赖于高层管
理者对努力达到使顾客
满意这一宗旨的承诺。
页眉内容
?
理解要点
·
结构化、系统化的方法;
·
确保使产品满足顾客的需要和期望;
·
团队的努力,(横向职能小组是重要方法);
·
p>
从产品的概念设计、设计开发、过程开发、试生产到生
产,以及全过
程中的信息反馈、纠正措施和持续改进活动;
·
不断采
取防错措施降低产品
风险
(见
“
与防错”
)
;
·
持续改进;
·
制定必要的程序、标准和控制方法;
·
控制计划是重要的输出;
·
制定、实施时间表。
?
APQP
的益处
—引导资源,使顾客满意;
—促进对所有更改的早期识别;
—避免晚期更改;
页眉内容
—以最低的成本、及时提供优质产品。
?
APQP
的基础
1
组织小组
·横向职能小组是
APQP
实施的组织;
·小组需授权(确定职责);
·小组成员可包括:技术、制造、
材料控制、采购、质量、
销售、现场服务、供方、顾客的代表。
2
确定范围
具体内容包括:
·确定小组负责人;
·确定各成员职责;
·确定内、外部顾客;
·确定顾客要求;
·理解顾客要求和期望;
·评定所提出的设计、性能要求和制造过程的可行性;
页眉内容
·确定成本、进度和限制条件;
·确定需要的来自顾客的帮助;
·确定文件化过程和形式。
3
小组间的联系
·
顾客、内部、组织及小组内的子组之间;
·
联系方式可以是举行定期会议,联系的程度根据需要。
4
培训
·
APQP
成功取决于有效的培训计划;
·培训的内容:了解顾客的需要、全部满足顾客需要和期
望的开
发技能,
例如:
顾客的要求和期望、
W
orking
as
a
team
、
开发技术、
APQP
、
FMEA
、
PPAP
等。
5
顾客和组织参与
·
主要顾
客可以和一个组织开始
质量策划
过程;
·组织有义务建立横向职能小组管
理
APQP
;
·组织必须同样要求其供方。
页眉内容
6
同步工程
·
同步工程:
横向职能小组同步进行产
品开发和过程开发,
以保证可制造性、装配性并缩短开发周期,降低开发成本;
理解要点
·
同步技术是横向职能小组为一共同目标努力的过程;
·
取代以往逐级转递的方法;
·
目的是尽早使高质量产品实现生产;
·
p>
小组保证其他领域
/
小组的计划和活动支持
共同的目标;
·
同步工程的支持性技术举例;
—网络技术和数据交换等相关技术;
—
DFX
技术;
—
QFD
;
—此外,同步工程还大量用到田口
方法、
FMEA
和
SPC
等技
术。
7
控制计划
控制计划—控制零件和过程的系统的书面描述。每个控制
页眉内
容
计划包括三个阶段;
·样件——对发生在样件制造过程
中的尺寸测量、材料与
性能试验的描述;
·试生产——对发生在样件之后,
全面生产之前的制造过
程中的尺寸测量、材料和性能试验的描述;
·
生产——对发生在批量生产过程中的产品
/
过程特性、
过
程控制、试验和
测量系统
的综合描述。
8
问题的解决
·
APQP
的过程是解决问题的过程;
<
/p>
·解决问题可用职责—时间
矩阵
表形成文
件;
·遇到困难情况下,推荐使用论证的问题—解决方法;
·可使用附录
B
中的分析技术。
9
产品质量先期策划的时间计划
·
APQP
小组在完成组织活后的第一件工作—制定时间计
划;
·
考虑时
间计划的因素—产品类型、
复杂性和顾客的期望;
页眉内容
·小组成员应取得一致意见;
·时间计划图表应列出—任务、职责分配及其它有关事项
p>
(参照附录
B
关键路径法):
·供策划小组跟踪进度和设定会议日期的统一格式;
·每项任务应有起始日期、预计完
成时间,并记录实际情
况;
·把焦点集中于确认要求特殊注意的项目,通过有效的状
p>
况报告活动支持对进度的监控。
10
与时间计划图表有关的计划
·项目的成功依赖于——以及时和价有所值方式;
·
APQ
P
时间表和
PDCA
循环
要求
APQP
小组竭尽全力于预防
< br>缺陷。
APQP
的过程是采取防错措施,
不断降低产品风险的过程;
·缺陷预防——由产品设计和制造技术的同步工程推进;
·策划小组应准备修改产品策划计划以满足顾客期望;
·策划小组的责任——确保进度满
足或提前于顾客的进度
计划。
页眉内容
?
APQP
进度图
·五个过程;
·五个里程碑;
·前一个过程的输出是后一个过程的输入;
·各个过程在时间上重叠,体现同步工程;
·“反馈、评定和纠正措施”过程贯穿始终;
·一个策划循环的结束,另一个策划循环的开始;
时间进度表的一种常见形式——
甘特图
甘特图举例
任务
时间进度
1
月
2
月
3
月
4
月
5
月
6
月
7
月
8
月
9
月
10
月
12
月
计划与定义
产品设计与开发
过程设计与开发
月
11
页眉内容
产品与过程确认
反馈、评定和纠正措施
·关键路径法:在甘特图上以粗线表示需要最长时间完成
p>
的任务;同时以细线表示需并进行的任务子项,以提供以下重
要的信
息:
——各项任务之间的关系
——明确责任
——对问题及早预测
——资源分配
产品质量策划循环
·
是著名的
戴明
PDCA
质量循环概念在产品质量策划中的应
用;
·持续改进是
APQP
循环的要点;
·
< br>APQP
是
QS
—
9000
系统中不可或缺的重要子系统;
·
APQ
P
子系统中还包含其它许多系统,
如
F
MEA
,
控制计划。
?
APQP
的五个过程
页眉内容
1
计划和定义
本过程的任务:
·如何确定顾客的需要和期望,以计划和定义质量大纲;
·做一切工作必须把顾客牢记心上;
·确认顾客的需要和期望已经十分清楚。
2
产品的设计与开发
本过程的任务和要点:
·
讨论将
设计特征发展到最终形式的质量策划过程诸要素;
·小组应考虑所有的设计要素,即使设计是顾客所有或双
p>
方共有;
·步骤中包括样件制造以验证产品或服务满足“服务的呼
声”的
任务;
·一个可行的设计应能满足生产量和工期要求,也要考虑
质量、可靠性、投资成本、重
量、单件成本和时间目标;
<
/p>
·尽管可行性研究和控制计划主要基于工程图纸和规范要
求,但是
本章所述的分析工具也能猎取有价值的信息以进一步
页眉内容
确定和优先考虑可能需要特殊的产品和过程控制的特性;
·保证对技术要求和有关技术资料的全面、严格的评审;
·进行初始可行性分析,以评审制
造过程可能发生的潜在
问题。
3
过程设计和开发
本过程的任务和要点:
—保证开发一个有效的
制造系统
,保证满足顾客的需要、
要求和期望;<
/p>
—讨论
为获得优质产品而建立的制造系统的主要特点及与
其有关的控制计划。
< br>
4
产品和过程的确认
本过程的任务和要点:
—讨论通过试生产运行评价对制造
过程进行验证的主要要
点。
—应验证是否遵循控制计划和过程流程图,产品是否满足
p>
顾客的要求。
页眉内容
并应注意正式生产前有关问题的研究和解决。
5
反馈、评定和纠正措施
本过程的任务与要点:
—质量策划不因过程确认就绪而停
止,在制造阶段,所有
变差的特殊原因和普通原因都会表现出来,我们可以对输出进
p>
行评价,也是对质量策划工作有效性进行评价的时候。
—在此阶段,
生产控制计划
是用来评价产品和服务的基础。
—应对计量型和计数型数据进行评
估。采取
SPC
手册中所
描述的适当的
措施。
?
APQP
先期产品质量策划
1
、
p>
APQP
新旧版本的区别
?结合客户强调之流程方法
?更新术语和概念
2
、
产品质
量先期策划(
APQP
)概述
APQP
的定义和目的
APQP
的十大基本原则
页眉内容
APQP
和其他核心工具的关系
3
、
产品的设计和开发
DFMEA
定义
设计验证计划与报告
产品和过程特殊特性研究
4
、
过程的设计和开发
过程开发与过程流程图
PFMEA
定义
控制计划和包装规范
5
、
产品和过程的确认
测量系统分析
初始
过程
能力
研究
生产件批准
质量策划认定
6
、
APQ
P
五个阶段的输入和输出
页眉内容
计划和确定项目
产品设计和开发验证
过程设计和开发验证
产品和过程确认
反馈、评定和纠正措施
7
、
APQ
P
实用技巧
APQP
检查清单的使用
APQP
审核中的常见问题
8
、控制
计划方法论(
CP
)
控制计划的三个阶段
控制计划的制定依据
控制计划栏目描述及填写要求
变差及其控制方法
控制计划的输入文件
控制计划编制技巧
页眉内容
控制计划的练习
?
SPC(1)
?
是
Statistical Process
Control
的简称
统计过程控制
?
利用统
计的方法来监控制程的状态,确定生产过程在管制的
状态下,以降低产品品质的变异
p>
?
SPC(
质量管理与控制
)
统计工序控制
即
SPC
(
Statistical Process Co
ntrol
)。
它是利用统计方法对过程中的各个阶段进行控制
,从而达到改
进与保证质量的目的。
SPC
强调以全过程的预防为主。
?
SPC
能解决之问题
1.
经济
性:有效的抽样管制,不用全数检验,不良率,得
以控制成本。使制程稳定,能掌握品质
、成本与交期。
2.
预警性:制程的异常趋势可即时对策,预防整批不良,
< br>以减少浪费。
3.
分辨特殊原因:作为局部问题对策或管理阶层系统改进
之参考。
4.
善用机器设备:估计机器能力,可妥善安排适当机器生
页眉内容
产适当零件。
5.
改善
的评估:制程能力可作为改善前後比较之指标。
利用管制图管制制程之程序
1.
绘制
「制造流程图」,并用特性要因图找出每一工作道
次的制造因素(条件)及品质特性质。
2.
制订操作标准。
3.
实施标准的教育与训练。
4.
进行
制程能力解析,确定管制界限。
5.
制订「品质管制方案」,包括抽样间隔、样本大小及管
p>
制界限。
6.
制订管制图的研判、界限的确定与修订等程序。
7.
绘制制程管制用管制图。
8.
判定
制程是否在管制状态(正常)。
9.
如有异常现象则找出不正常原因并加以消除。
10.
必要时修改操作标准(甚至於规格或公差)。
页眉内容
分析用管制图主要用以分析下列二点:
(1)
所
分析的制
(
过
)
程是否处於统计稳定。
p>
(2)
该制程的制程能力指数
(Proce
ss Capability Index)
是否满足要求。
-控制图的作用
1.
在
质量
诊断
方面,可以用来度量过程的稳定性,即过程
是否处于统计控
制状态;
2.
在质量控制方面,可以用来确定什么时候需要对过程加
以调整,而什么时候则需使过程保持相应的稳定状态;
3.
在
质量
改进
方面,
可以用来确认某过程是否得到了改进。
应用步骤如下:
1.
选择控制图拟控制的
质量特性
,
如重量、
不合
格品数等;
2.
选用合适的控制图种类;
3.
确定样本容量和抽样间隔;
4.
收集
并记录至少
20
~
25
个样本的数据,或使用以前所
记录的数据;
页眉内容
5.
计算各个样本的统计量,如样本平均值、样本极差、样
p>
本
标准差
等;
6.
计算各统计量的控制界限;
7.
画控制图并标出各样本的统计量;
8.
研究
在控制线以外的点子和在控制线内排列有缺陷的点
子以及标明异常(特殊)原因的状态;
9.
决定下一步的行动。
应用控制图的常见错误:
1.
在
5M
1E
因素未加控制、
工序处于不稳定状态时就使用控
制图管理工作;
2.
在工序能力不足时,
即在
CP
<
1
的情况下,
就使用控制
图管理工作;
3.
用公
差线代替控制线,或用压缩的公差线代替控制线;
4.
仅打“点”而不做分析判断,失
去控制图的报警作用;
5.
不及时打“点”,因而不能及时发现工序异常;
< br>
6.
< br>当“
5M1E
”发生变化时,未及时调整控制线;
页眉内容
7.
画法不规范或不完整;
8.
在研
究分析控制图时,对已弄清有异常原因的异常点,
在原因消除后,未剔除异常点数据。<
/p>
分析用控制图
应用控制图时,首先将非稳态的过
程调整到稳态,用分析
控制图判断是否达到稳态。确定过程参数
特点:
1
、分析过程是否为统计控制状态
2
、
p>
过程能力
指数是否满足要求?
控制用控制图
等过程调整到稳态后,延长控制图的控制线作为控制用控
p>
制图。应用过程参数判断
?
SPC
的作用
1
、确保制程持续稳定、可预测。
2
、提高
产品质量
、生产能力、降低成本。
3
、为制程分析提供依据。
页眉内容
4
、
区分变差的特殊原因和普通原因,
作为采取局部措施或
对系统采取措施的指南。
< br>
1.
贯彻预防原则是现代
质量管理
的核心与精髓。
2.
质量管理学科有一个非常重要的特点,
即对于质量管理
所提出的原则、方针、目标都要有科学措施与科学方法来保证
它们的实现。这体
现了质量管理学科的科学性。保证预防原则
实现的科学方法就是:
SPC (
统计过程控制
)
与
SPD (
统计过程
诊断
)
。
SPC
不
是用来解决个别工序采用什么控制图的问题,
SPC
强调从整个
过程、整个体系出发来解决问题。
SPC
的重点就在
于“
P
(
Process
,过程)”
产品质量具有变异性
“人、机、料、法、环”
+
“软(
件)、辅(助材料)、
(水、电、汽)公(用设施)”
变异具有统计规律性
随机现象
;
统计规律
随机现象:在一定条件下时间可能发生也可能不发生的现
象。
页眉内容
管制和一般的统计图不同,因其不仅能将数值以
曲线
表示
出来,以观其变异之趋势,且能显示变异系
属于机遇性或非机
遇性,以指示某种现象是否正常,而采取适当之措施。
解析用控制图
?
决定方针用
?
制程解析用
?
制程能力研究用
?
制程管制准备用
管制用控制图
?
追查不正常原因
?
迅速消除此项原因
?
并且研
究采取防止此项原因重复发生之措施。
?
普通原因指的是造成随著时间推
移具有稳定的且可重复
的分布过程中的许多变差的原因,我们称之为:“处於统计控
p>
制状态”、“受统计控制”,或有时简称“受控”,普通原因
表现为
一个
稳定系统
的偶然原因。只有变差的普通原因存在且
不改变时,过程的输出才可以预测。
页眉内容
?
特殊原因:指的是造成不是始终作用于过程的变差的原
p>
因,即当它们出现时将造成
(
整个
)
过程的分布改变。除非所有
的特殊原因都被查
找出来并且采取了措施,否则它们将继续用
不可预测的方式来影响过程的输出。如果
p>
系统内存
在变差的特
殊原因,随时间的推移
,过程的输出将不稳定。
?
局部措施
?
通常用来消除变差的特殊原因
?
通常由与过程直接相关的人员实施
?
大约可纠正
15%
的过程问题
?
对系统采取措施
?
通常用来消除变差的普通原因
?
几乎总是要求管理措施,以便纠正
?
大约可纠正
85%
的过程问题
?
合理使用控制图能
?
供正在进行过程控制的操作者使用
?
有於过程在质量上和成本上能持
续地,可预测地保持下
页眉内容
去
?
使过程达到
?
更高的质量
?
更低的单件成本
?
更高的有效能力
?
为讨论过程的性能提供共同的语言
?
区分变差的特殊原因和普通原因
,作为采取局部措施或
对系统采取措施的指南。
SPC
的作用
:
1
、确保制程持续稳定、可预测。
2
、提高
产品质量、生产能力、降低成本。
3
、为制程分析提供依据。
4
、区分
变差的特殊原因和普通原因
,
作为采取局部措施或
对系统采取措施的指南。
?
SPC
的焦点
页眉内容
──制程
(Process)
Quality
,
< br>是指产品的品质。
换言之,
它是著重买卖双方可
共同评断与鉴定的一种「既成事实」
.
而在<
/p>
SPC
的想法上,则
是希望将努力的方向
更进一步的放在品质的源头──制程
(
Process
)上
.
因为制程的起伏变化才是造成品质变异
(
Va
riation
)
的主
要根源
.
1
)
异常变动
过程中变动因素是不在统计管理状态下的非随机性原因,
由于异
常因素不是过程所固有,固不难除去,一般情况现场人
员对异常因素的消除可以自行决定
采取措施,而不必要请示更
高级的管理人员,所以也称之为减少变动的局部措施。
2
)偶然变动
过程中的变动因素是统计管理的状
态下,其产品的特性有
固定的分布,即分布位置、分布及分布形状三种,由于偶然因
p>
素是过程所固有的,
难于消除,
要消除偶然
因素必须涉及到人、
机、料、法、环境等整个系统的改造问题,需要投入大量的资
金,故不是现场人员所能决定的,而必须经过深入的调查研究
和做出全
面的可行性报告后,再经高层领导做最后的定夺,所
页眉内容
以称之为减少变动的系统措施。
特殊原因
一种间断性的,不可预计的,不稳
定的变差来源。有时被
称为可查明原因,存在它的信号是:存在超过控制线的点或存
p>
在在控制线之内的链或其他非随机性的情形。
普通原因
造成变差的一个原因,
它影响被研究过程输出的所有单值;
在控制图分析中,它表现为随机过程变
差的一部分。
合理使用控制图的益处
?
供正在进行过程控制的操作者使用
?
有助于
过程在质量上和成本上能持续的、可预测的保持
下去
?
使过程达到:
?
更高的质量
?
更低的单件成本
?
更高的有效能力
页眉内容
?
为讨论过程的性能提供共同的语言
?
区分变
差的特殊原因和普通原因,作为采取局部措施或
对系统采取措施的指南
< br>
在实际应用中
,
当各组容量与其平均值相差不超过正负
25%
时
,
可用平均样本容量
( )
来计算控制限
.
在什么条件下分析阶段确定的控制限可以转入控制阶段使
p>
用:
?
控制图是受控的
?
过程能力能够满足生产要求
控制图是根据稳定状态下的条件(人员、设备、原材料、
p>
工艺方法、
测量系统
、环境)来制定的。如
果上述条件变化,
则必须重新计算控制限,例如:
?
操作人员经过培训,操作水平显著提高;
?
设备更新
、经过修理、更换零件;
?
改变工艺参数或采用新工艺;
?
改变测量方法或测量仪器;
页眉内容
?
采用新型原材料或其他原材料;
?
环境变化。
使用一段时间后检验控制图还是否适用,控制限是否过宽
p>
或过窄,否则需要重新收集数据计算控制限;
过程能力值有大的变化时,
需要重新收集数据计算控制限。
对于
p,np
图
,
过程能力是通过过程平均不合格品率
来表
示
,
当所有点都受控后才计算该值
.
当
Cpk
指数值降低代表要增加:
?
控制
?
检查
?
返工及报废,
在这种情况下,成本会增加,品质也会降低,
生产能力可能不足。
当
Cpk
指
数值增大,
不良品
减少,
最重要是产品
/
零件接近
我们的“理想设计数值
p>
/
目标”,给予顾客最大满足感。
当
Cpk
指数值开始到达
1.33
或更高时对检
验工作可以减
页眉内容
少,减少我们对运作审查成本。
?
普通原因变差
?
影响过程中每个单位
?
在控制图上表现为随机性
?
没有明确的图案
?
但遵循一个分布
?
是由所有不可分派的小变差源组成
?
通常需要采取系统措施来减小
?
特殊原因变差
?
间断的,偶然的,通常是不可预测的和不稳定的变差
?
在控制图上表现为超出控制限的点或链或趋势
?
非随机的图案
?
是由可分派的变差源造成该变差源可以被纠正
?
工业经验建议为:
?
只有过程变差的
15%
是特殊的可以通过与操作直接有关
页眉内容
p>
的人员纠正
?
大部分
(
其余的
85%)
是管理人员通过对
系统采取措施
可纠正的
?
控制图可以区分出普通原因变差和特殊原因变差
?
特殊原因变差要求立即采取措施
?
减少普通原因变差需要改变产品或过程的设计
控制图
-
过程的声音
?
试图通过持续调整过程参数来固
定住普通原因变差,称
为过度调整,结果会导致更大的过程变差造成
客户
满意度下降
?
试图通过改变设计来减小特殊原
因变差可能解决不了问
题,会造成时间和金钱的浪费
?
控制
图可以给我们提供出出现了哪种类型的变差的线
索,供我们采取相应的措施
?
能力指数的计算基于以下假设条件:
?
过程处于统计稳定状态
?
每个测量单值遵循正态分布
页眉内容
?
规格的上、下限是基于客户的要求
?
测量系统能力充分
?
如果理解关满足了这些假设后,
能力指数的数值越大,
潜在的客户满意度越高
过程能力分析
的用途
-
设计部
门可参考目前之制程能力,以设计出可制
造的产品
-
评估人
员、设备、材料与工作方法的适当性
-
根据规格公差设定设备的管制界限
-
决定最经济的作业方式
过程控制和过程能力
◎目标
:
过
程控制系统
目标
,
是对影响过程的措施
作出经济
合理的决定
,
避免过度控制与控制不足
◎过程能力讨论
:
< br>必需注意二个观念
○由造成变差的普通原因来确定
页眉内容
○内外部顾客开心过程的输出及与他
们的要求的关系如何。
SPC
就是利用统计方法去
:
1.
分析过程的输出并指出其特性
.
2.
使过
程在统计控制情况下成功地进行和维持
.
3.
有系统地减少该过程主要输出特
性的变异
.
?
统计制程管制
(SPC)
它可用统计管制图及时监督与控制线场作业
.
它可用统计计算制程能力及规格
.
它可防止制程的偏差去影响产品的良率与品质
/
可靠性
.
它可消除非机率原因的变异来改善制程
.
SPC
就是依据
统计的逻辑来判断制程是否
正常及应否采
取改善对策的一套控制系统
?
简介
FMEA
是一种可靠性设计的重要方法。它实际
上是
FMA
(故障模式分析)和
FEA
(故障影响分析)的组
合。它
页眉内容
对各种可能的风险进
行评价、分析,以便在现有技术的基础上
消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平
。
?
缩写
FMEA
(失效模式与影响分析)
Failure Mode
and Effects Analysis
潜在失效模式与后果分析
历史
<
/p>
50
年代初,美国第一次将
FMEA
p>
思想用于一种战斗机操作
系统的设计分析;
60
年代
中期,
FMEA
技术正式用于航天工业
(
Apollo
计划)
;
1976
年,美国国防部颁布了
FMEA
的军用标准,但
仅限于
设计方面。
70
年代末,
FMEA
技术开始进入汽车工业和医疗设备工业。
80
年代初,进入微电子工业。
80
年代
中期,汽车工业开始应用过程
FMEA
确认其制造过
程。
1988
年,
美国联邦航空局发布咨询通报要求所
有航空系统
的设计及分析都必须使用
FMEA
< br>。
1991
年,
ISO-9000
推
荐使用
FMEA
提高产品和过程的设计。
1994
< br>年,
FMEA
又成为
QS-90
00
的认证要求。
页眉内容
?
产品分类
概要
<
/p>
由于产品故障可能与设计、
制造过程、
使
用、
承包商
/
供应
商以及服务有关,因此
FMEA
又细分为:
DFMEA:
设计
FMEA
PFMEA:
过程
FMEA
EFMEA:
设备
FMEA
SFMEA:
体系
FMEA
其中设计
FMEA
和过程
FMEA
最为常用。<
/p>
DFMEA:
设计
FMEA
设计
FM
EA
(也记为
d-FMEA
)
应在一个设计概念形成之时或
之前开始,并且在产品开发各阶段中,当设
计有变化或得到其
他信息时及时不断地修改,并在图样加工完成之前结束。其评
价与分析的对象是最终的产品以及每个与之相关的系统、子系
统和零部件
。需要注意的是,
d-FMEA
在体现设计意图的同时还
应保证制造或装配能够实现设计意图。
因此,
虽然
d-FMEA
不是
靠过程控制来克
服设计中的缺陷,
但其可以考虑制造
/
装配过程
中技术的
/
客观的限制,
p>
从而为过程控制提供了良好的基础。
进
行<
/p>
d-FMEA
有助于:
·
设计要求与设计方案的相互权衡;
页眉内容
·
制造与装配要求的最初设计;
·
提高在
设计
/
开发过程中考虑潜在故障模式及其对系统
和产品影响的可能性;
·
为制定全面、
有效的设计试验计划和开发项目提供更多
的信息;
·
建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统;
·
p>
为将来分析研究现场情况、
评价设计的更改以及开发更
先进的设计提供参考。
PFMEA:
过程
FMEA
过程
FM
EA
(也记为
p-FMEA
)
应在生产工装准备之前、
在过
程可行性分析阶段
或之前开始,而且要考虑从单个零件到总成
的所有制造过程。其评价与分析的对象是所有
新的部件
/
过程、
更改过的部件
/
过程及应用或环境有变化的原有部件
/
p>
过程。需
要注意的是,虽然
p-FMEA<
/p>
不是靠改变产品设计来克服过程缺
陷,但它要考虑与计划的装配过
程有关的产品设计特性参数,
以便最大限度地保证产品满足用户的要求和期望。
p-FMEA
一般包括下述内容:
·
确定与产品相关的过程潜在故障模式;
·
评价故障对用户的潜在影响;
·
确定潜
在制造或装配过程的故障起因,
确定减少故障发
生或找出故障条
件的过程控制变量;
页眉内容
·
编制潜在故障模式分级表,建立纠正措施的优选体系;
·
将制造或装配过程文件化。
EFM
EA:
设备
FMEA
有待完善
SFMEA:
体系
FMEA
有待完善
?
活动目的
目的
<
/p>
FMEA
可以描述为一组系统化的活动
,
其目的是
:
认可并评价产品
/
< br>过程中的潜在失效以及该失效的后果
;
确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施
;
将全部过程形成文件
.
在进行
FMEA
时有三种基本的情形
,
每一种都有其不同的范
围或关注焦点
:
<
/p>
情形
1:
新设计
,
新技术或新过程
.FMEA
的范围是
全部设计
,
技术或过程
.
情形
2:
对现有设计或过程的修改
(
假设对现有
设计或过程
已有
FMEA).FMEA
的范围应集中于对设计或过程的修改
,
由于修
< br>改可能产生的相互影响以及现场和历史情况
.
情形
3:
将
现有的设计或过程用于新的环境
,
场所或应用
< br>(
假设对现有设计或过程已有
FMEA).FMEA
p>
的范围是新环境或场
所对现有设计或过程的影响
.
页眉内容
FMEA
—
8D
流程的介绍
QS9000
、
ISO/TS16949
、
IS
O9001
、
TL9000
、
ISO14001
、
OHSAS18001
p>
等管理体系中都有涉及到“预防措施”;依据
“
ISO9001
:
2000
质量管
理体系—基础和术语”的定义,“预
防措施”是指“为消除潜在不合格或其他潜在不期望
情况的原
因所采取的措施”,或者简单地定义为:采取预防措施是为了
< br>防止发生。
在企业实际的管理体系运作中,虽然都会去编制一份有关
“预防措施”的形
成文件的程序,但真正可以达到预见性地发
现较全面的潜在问题通常存在较大难度,也即
:这样作业的可
操作性不强;取而代之的主要是“纠正措施”;但“纠正措施”
与“预防措施”的确是两个不同的概念,“纠正措施”是为了
防止同样的
问题再次出现所采取的措施。
为能有效地实施“预防措施”,使可能存在的潜在问题无
法出现
,需要一个从识别问题到控制潜在影响的管理系统,对
于这一点,各企业都可能制定各自
不同的方法以对应,这些方
法也许都是适用的;但这里所要介绍的是一种行之有效且便于
操作的制定和实施
“预防措施”
的方法
,
即:
美国三大车厂
(戴
姆勒克莱斯特、福特、通用)制定的“潜在失效模式及后果分
析”,或简称为
FMEA
。
FMEA
于
2002
年推出第三版本,该第三版本较第二版本更
页眉内容
具备简便的可操作性。
FMEA
在汽车零组件生产行业已被广泛的
应用,同
时这也是美国三大车厂对所属供应商的强制性要求之
一。
并于<
/p>
2008
年
6
月
推出第四版,
第四版变动包括:
格式更易
于阅读;手册内增加的示例使人更易于理解和使用
FMEA
;
强调
FMEA
过程和结果需要管理者支持、关注和评审;定义并
强化对
DFMEA
和
PFMEA
的联系的理解,
同时也定义和其他工具的关联;
改进了严重度、发生频度、探测度的评级表;介绍了行业内目
前使用的可选方法,如不
再强调“标准表格”;建议不把
RPN
作为风险评估的首要方法
。
FMEA
事实上就是一套严密的“预防措施”之识别、控制、
提高的管理过程;其不仅可在汽车零组件行业可予使用,也可
应
用于任何期望能严格控制潜在问题出现的行业,尤其是产品
(或服务)质量的好坏可能会
极大影响到顾客利益的领域;因
此,
FMEA
< br>能在
QS9000
及
ISO/T
S16949
一类的汽车业质量管理
体系中运用,其同样可应用
于其他管理体系之中,而且同样可
以在企业内部形成一种严密的“预防措施”系统。
p>
设备
p>
FMEA
分析管理办法
1.
目的
:
对设备潜在失效模式及后果
(FMEA)
分析的方法作出了规
定
,
它是一种
预防性分析技术
,
目的是使设备得到有针对性的
预测性维护
.
它是提高设备可靠性的有效方法
.
2.
范围
:
页眉内容
本管理办法适用于重点设备的设备潜在失效模式及后果
(FMEA)
分析
.
3.
术语
:
3.1
预见性维护
:
基于过程数据
,
通过预测可能的失效模式
以避免维护问题的活动
.
包括设备
FMEA
分析
,
精度测试
,
计划更
换易损件
,
更新报废等
.
3.2
设备
FMEA:
基于过程数据
,
通过预测可能的失效模式
,
依据其可
维修性以及安全评价影响的每一失效严重程度和原因
未被发现或某一失效模式正侵袭设备
的使用者的可能性
,
对设
备进行《设备
/
设施失效模式及影响分析》
,
即对作业性的可靠
性
(
安全
,
可靠性
,
可维修性
,
有效性
)
进行预见性分析
,
以避免维
护问题事故原因的可能性和主要失效模式发生
.
3.3
重点设备
< br>:
指对产品产能
,
质量
,
环保
,
安全
,
能源起关
键作用的设备
.
3.4
< br>可靠性
:
一定条件和一定时间内完成要求功能的能力
p>
.
3.5
失效
:
不能正常工作
< br>.
3.6
可维修性
:
故障出现后在给定时间被修复的概率
p>
.
3.7
3.8
作用时间
:
主动纠正的维护时间
(
p>
诊断
,
修理
,
p>
恢复
).
4,
职责
4.1
装备部负责确定重点设备
p>
,
形成《重点设备清单》并要
求生产厂其<
/p>
《设备台帐》
上予以注明
,
汇总各生产厂
《重点设备
页眉内容
< br>
备件计划》
,
编制公司所有《
重点设备的备件计划》
,
并予以实
施<
/p>
.
4.
2
装备部负责组织各生产厂进行重点设备的
FMEA
分析
,
并依据
FMEA<
/p>
的分析结果提报备件计划及进行预见性维护
.
5.
相关
的
ISO/TS16949:2002
标准条款
:
相关条款
内容
预防和预见性维护
6.
作业规范
:
6.1
准备阶段
-
收集重
点设备的厂商资料
,
包含设备技术参数等
.
-
收集重点设备此前出现的故障及维修记录
.
-
收集重点设备的日定修记录
.
6.2
建
立
FMEA
分析小组
工作组由对进行
< br>FMEA
有帮助的人员组成
,
包
括但不限于
:
-
设备维护人员
-
生产设备的使用人员
.
-
厂商维
修代表
(
如必要
).
6.3
设备
FMEA
分析
设备的功能要求
,
失效模式
,
失效后果
,
失效原因<
/p>
,
现行措
施
,<
/p>
严重度
,
频度
,
探测度
;
,
达不到功能要求
页眉内容
-
功能的完全丧失
.
-
功能退
化
,
不能达到规定的性能
.
-
需求时无法完成其功能
.
-
不需求其功能时出现无意的作业
.
失效原
因
:
可能导致失效模式的最初的事件
.
-
某一失
效模式可能有多种不同的原因引起
,
某一原因也可
引起多种失效模式
.
失效后果
:
-
对设备操作人员的影响
;
-
由该设备完成的生产停止任务
;
-
所制造的产品质量问题
;
-
人身或财产安全问题
.
6.4
风险顺序数分析
:
由装备部组织各生产厂的设备管理
,
技术及点检
,
维护人
< br>员
,
负责对重点设备进行
FME
A
分析
,
对风险特性评价
,
评价的结
果至少要经上述人员共同评审过
,
方可被正式采用
.
具
体评价规
则如下
:
?
风险顺序数的计算公式
:RPN=S
×
O
×
D
S:
严重
度系数
:
后果的严重性
(1-5);
O:
频度
系数
,
出现的概率
(1-4);
D:
不易
探测度
:
早期发现的概率
(1-4).
,
其依据
是设备的可维修性
,
生产产品的质量以及安全性
.
页眉内容
严重度系数
S
?
影响选定条件
1.
较小的失效
,
对设备的使用无主要影响
,
修复
时间
TI
<
60 min
2 .
一
般的失效
,
需要短期的修理
,60
min
≤
TI
<
480 min
3
主要
主要的失效
,
需长期的行动
,480 min
≤
TI
<
1440 min
或影
响到设备的精度
,
被
设备的使用者注意到并在设备人员的作用
下得到纠正
.
4
灾难性的
严重失效
,TI
>
=1440 min
或出现因设备精度下降产生废
品
.
5
安全
/
质量
事故可能使在故障或操作期间涉及
到个人的安全问题
;
或
不适合该生产线
继续从事生产任务
.
,
失效模式发生的频率
.
频度系数
O
频率
确定条件
1
实际不存在
在设备的生命周期内
,
失效在相似的设备中不出现
,
或最多
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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