錢(qián)林

摘要：本文運(yùn)用FMEA技術(shù)對(duì)車(chē)用機(jī)油濾清器的質(zhì)量進(jìn)行改進(jìn)研究，重點(diǎn)介紹了FMEA技術(shù)的原理及其相關(guān)重要參數(shù)，并結(jié)合實(shí)例分析解決相關(guān)質(zhì)量問(wèn)題。

關(guān)鍵詞： FMEA技術(shù);濾清器

概述

（1）FMEA的概念

FMEA（Failure Mode and Effects Analysis），是一種識(shí)別潛在失效的通用工具，能確保在產(chǎn)品和過(guò)程開(kāi)發(fā)中潛在問(wèn)題被予以充分考慮和闡述。FMEA有多種種類(lèi)，可以分為設(shè)計(jì)FMEA（DFMEA），過(guò)程FMEA（PFMEA），系統(tǒng)FMEA（SFMEA）等。作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)可靠性保證的重要一環(huán)，F(xiàn)MEA的開(kāi)發(fā)已經(jīng)不可或缺。

（2）FMEA相關(guān)參數(shù)

潛在失效模式：是指過(guò)程中可能發(fā)生的不符合過(guò)程要求和/或設(shè)計(jì)意圖的形式，是對(duì)具體工序不符合要求的描述，它可能是引發(fā)下道工序的潛在失效模式，也可能是上一道工序潛在失效的后果。在FMEA準(zhǔn)備中，應(yīng)假定提供的零件/材料是合格的。

潛在失效后果：是指失效模式對(duì)顧客的影響。在這里，顧客可以是下一個(gè)工序、后續(xù)工序或工位、代理商、最終用戶。當(dāng)評(píng)價(jià)潛在失效后果時(shí)，應(yīng)依據(jù)顧客可能注意到的或經(jīng)歷的情況來(lái)描述失效的后果。對(duì)最終用戶來(lái)說(shuō)失效的后果應(yīng)一律用產(chǎn)品或系統(tǒng)的性能來(lái)描述（如噪音、工作不正常、發(fā)熱、外觀不良、不起作用、間歇性工作等）;若顧客是下一道工序、后續(xù)工序或工位，失效的后果是應(yīng)用過(guò)程/工序性能來(lái)描述（如無(wú)法緊固、不匹配、無(wú)法安裝、加工余量過(guò)大或過(guò)小、危害操作者、損壞設(shè)備等）。

嚴(yán)重度（S）：是指潛在的失效模式對(duì)顧客的影響后果的嚴(yán)重程序的評(píng)價(jià)指標(biāo)，嚴(yán)重度僅適用于失效的后果。評(píng)價(jià)指標(biāo)分為“1”到“10”級(jí)，按嚴(yán)重程度依次遞增。

級(jí)別：對(duì)需要附加過(guò)程控制的零部件、半成品或成品的一些特殊過(guò)程的特性進(jìn)行分級(jí)（如關(guān)鍵、主要、重要、重點(diǎn)等）。如在過(guò)程FMEA中確定了某一級(jí)別，應(yīng)通過(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)部負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的人員，以便制定相應(yīng)的工程文件及控制項(xiàng)目的標(biāo)識(shí)。

潛在失效起因/機(jī)理：是指失效是怎么發(fā)生并依據(jù)易于糾正或控制的方式來(lái)描述。針對(duì)每一個(gè)潛在失效模式，盡可能在廣、深的范圍內(nèi)列出所有能想象到的失效原因，以便采取針對(duì)性的糾正措施。

頻度（0）：是指具體的失效起因/機(jī)理發(fā)生的頻率。頻度的分級(jí)重在其含義而不是具體的數(shù)值。評(píng)價(jià)指標(biāo)分為“1”到“10”級(jí)，按嚴(yán)重程度依次遞增。

現(xiàn)行過(guò)程控制預(yù)防：是對(duì)盡可能防止失效模式的發(fā)生的控制方法的描述。

可以考慮三種類(lèi)型的過(guò)程控制/特性，即：①阻止失效起因/機(jī)理或失效模式/后果的發(fā)生，或減小其出現(xiàn)率;②查明起因/機(jī)理并找到糾正措施;③查明失效模式。

如有可能，應(yīng)優(yōu)先運(yùn)用控制方法①;其次使用方法②;最后使用方法③。

現(xiàn)行過(guò)程控制探測(cè)：是對(duì)探測(cè)將發(fā)生的失效模式的控制方法的描述。

探測(cè)度（D）：是指零部件（含半成品、成品）在制造或裝配過(guò)程中，利用控制方法找出失效起因/機(jī)理過(guò)程缺陷的可能性的評(píng)價(jià)指標(biāo);或利用控制方法找出后續(xù)發(fā)生的實(shí)效模式的可能性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。評(píng)價(jià)等級(jí)分為“1”到“10”級(jí)，按嚴(yán)重程度遞增。

風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)（RPN）：此評(píng)估應(yīng)用于排列過(guò)程的關(guān)注次序。風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)=嚴(yán)重度×頻度×探測(cè)度。

RPN取值在“1”到“1000”之間。①當(dāng)PRN>100（或按照顧客要求）時(shí)，應(yīng)采取改進(jìn)措施。②不管風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)是多少，當(dāng)S≥8時(shí)，都要采取改進(jìn)措施。③當(dāng)RPN≤100，S<8時(shí)，對(duì)RPN從大到小排列，針對(duì)前四位采取后續(xù)改進(jìn)措施。

建議的措施：

當(dāng)失效模式按RPN值排出先后次序后，應(yīng)首先對(duì)排在最前面的問(wèn)題和最關(guān)鍵的項(xiàng)目采取糾正措施。任何建議措施的目的都是為了減少?lài)?yán)重度、頻度和探測(cè)度的數(shù)值。如果對(duì)某一特定原因無(wú)建議措施，那么就在該欄中填寫(xiě)“無(wú)”，予以明確。

應(yīng)考慮以下措施：①為了減小失效發(fā)生的可能性，需要修改過(guò)程和/或設(shè)計(jì)。②只有修改設(shè)計(jì)和/或過(guò)程，才能減小嚴(yán)重度數(shù)。③為了增加探測(cè)的可能性，需要修改過(guò)程和/或設(shè)計(jì)。④積極的糾正措施是制定永久性的改進(jìn)措施，以及采用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）方法制定預(yù)防缺陷發(fā)生的措施。

需要注意的是從AIAG的FMEA使用手冊(cè)第四版開(kāi)始，RPN就被不再被作為評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的基本方法使用，

1.FMEA在車(chē)用機(jī)油濾清器質(zhì)量改進(jìn)中的運(yùn)用

1.1機(jī)油濾清器質(zhì)量問(wèn)題介紹

本文以機(jī)油濾清器中經(jīng)常出現(xiàn)的止回閥阻塞問(wèn)題為例，對(duì)FMEA在濾清器產(chǎn)品中的運(yùn)用進(jìn)行介紹。

首先，列出與止回閥相關(guān)的零部件，建立功能聯(lián)系圖，見(jiàn)附圖1.

附圖1 ??濾清器止回閥功能聯(lián)系圖

然后，將與止回閥有關(guān)的零部件的潛在故障模式和潛在失效起因全部找出。

接著，采用RPN原則對(duì)所有失效模式進(jìn)行評(píng)分，然后排序。

最后，對(duì)RPN高分項(xiàng)的失效模式進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，直至其RPN分值降低。獲得最終FMEA表1。

表1 ?濾清器止回閥FMEA分析表

1.2基于機(jī)油濾清器的FMEA參數(shù)設(shè)定

由于濾清器為汽車(chē)零部件的一種，它的FMEA參數(shù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

表2 針對(duì)濾清器的FEMA參數(shù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則

級(jí)別

標(biāo)準(zhǔn)

后果

10

故障可能影響車(chē)輛的安全操作或者有可能危及操作者。

野外

影響車(chē)輛的安全運(yùn)行，顧客或操作者有風(fēng)險(xiǎn)。

9

故障不符合政府法規(guī)。

不符合政府法規(guī)。

8

故障引起顧客的高度不滿。

顧客步行回家，野外返回，耐久性問(wèn)題。

7

故障引起顧客的不滿，有可能導(dǎo)致裝配廠中斷生產(chǎn)。

汽車(chē)廠

經(jīng)銷(xiāo)商修理（噪音、振動(dòng)、泄漏等等），汽車(chē)裝配廠退貨。

6

生產(chǎn)線重大的中斷。

工廠

裝配線大量返工。

5

生產(chǎn)線輕度的中斷。

裝配線少量返工或報(bào)廢。

4

故障可能給生產(chǎn)帶來(lái)麻煩，小修理。

缺陷進(jìn)入到下一過(guò)程。

3

故障可能給生產(chǎn)帶來(lái)麻煩，小修理。

缺陷能夠在后續(xù)生產(chǎn)線上被發(fā)現(xiàn)。

2

故障可能給生產(chǎn)帶來(lái)麻煩，小修理。

缺陷能夠在后道工序上被發(fā)現(xiàn)和糾正。

1

顧客可能沒(méi)有注意。

沒(méi)有影響。

表3 針對(duì)濾清器的頻度（O）評(píng)價(jià)準(zhǔn)則

級(jí)別

故障概率

PPM

可能的實(shí)效率

CPK

10

很高

>500000

<0.33

9

很高

333333

>0.33

8

高

125000

>0.51

7

高

50000

>0.67

6

中等

12500

1件/小時(shí)

>0.83

5

中等

2500

1件/班

>1.00

4

中等

500

1件/天

>1.17

3

低

67

1件/周

>1.33

2

很低

7

1件/月

>1.50

1

很低

《1

1件/年

>1.67

表4 針對(duì)濾清器的探測(cè)度（D）評(píng)價(jià)準(zhǔn)則

級(jí)別

標(biāo)準(zhǔn)

建議的檢測(cè)方法

10

絕對(duì)不可能

手工檢查

沒(méi)有過(guò)程控制方法檢測(cè)。

9

很微小-過(guò)程控制方法可能無(wú)法檢測(cè)到故障模式。

只能間接檢測(cè)。

8

小-過(guò)程控制方法檢測(cè)故障模式的可能性小。

目測(cè)。

7

小-過(guò)程控制方法檢測(cè)故障模式的可能性小。

加倍的目測(cè)。

6

中等-過(guò)程控制方法能檢測(cè)到。

測(cè)量?jī)x器

通過(guò)接觸零件100%目測(cè)。手工測(cè)量。

5

中等-過(guò)程控制方法能檢測(cè)到。

防錯(cuò)

100%通止規(guī)檢測(cè)。定期的控制圖表檢測(cè)。

4

中上-過(guò)程控制方法檢測(cè)故障模式的可能性中上。

防錯(cuò)-在下一步不能被接受。通過(guò)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)/首件檢驗(yàn)檢測(cè)。

3

高-過(guò)程控制方法檢測(cè)故障模式的可能性很高。

防錯(cuò)-零件無(wú)法傳遞。自動(dòng)檢驗(yàn)停止。

2

很高-過(guò)程控制方法幾乎肯定能檢測(cè)到故障模式。

各個(gè)階段的多層次的防錯(cuò)：供應(yīng)，選擇，安裝或確認(rèn)。

1

極高-過(guò)程控制方法肯定能檢測(cè)到故障模式。

防錯(cuò)-不能獲得零件。

2.實(shí)行FMEA的結(jié)果

在使用了FMEA工具以后，生產(chǎn)部門(mén)對(duì)需要控制的產(chǎn)品信息有了明確的認(rèn)識(shí)，確定了零件的受控等級(jí)和抽查頻次，提高了最終產(chǎn)品的質(zhì)水平。

3.意義和目的

通過(guò)FMEA在濾清器產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的使用，提前對(duì)產(chǎn)品可能的失效模式和失效原因進(jìn)行預(yù)測(cè)，由于FMEA是一種事前行為，大大降低了產(chǎn)品后期更改的風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省了由于后期更改而產(chǎn)生的巨大浪費(fèi)。對(duì)生產(chǎn)企業(yè)有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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