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挖掘潜在缺陷(FMEA应用)精度管理流程

作者:不详 ; 发布时间:2019-5-14 7:03:15 ; 来源:互联网  点击:

 在六西格玛中,FMEA(一种可靠性设计方法,即称为故障模式与影响分析)是非常典型的应用工具。这个工具在可靠性领域里,工程师都在致力于使用它。这里要讨论的,是FMEA在硬件研发设计过程中的应用尝试,并在笔者所在公司设计开发部进行了试点,得到了开发人员的认可。
本文总结了应用过程的工作步骤和工作要求,希望能够给准备进行这项工作的相关人员提供有益的信息,并得到进一步的推广。 

  FMEA原理 

  FMEA是潜在的失效模式及后果分析的概念,是分析产品中每一个潜在的故障模式,确定其对产品所产生的故障影响,并把每一个潜在的故障模式按它的严酷度分类。根据故障分析,进一步针对故障原因和失效机理采取预防和纠正措施,从而提高产品的可靠性。它是可靠性分析的重要定性方法。 

  FMEA可以描述为一组系统化的活动,其目的是发现和评价产品或者过程中潜在的失效及其失效后果;找到能够避免或减少这些潜在失效模式发生的措施;将上述整个过程文件化。它是对设计过程的更完善化,以明确必须做什么样的设计和过程才能满足顾客的需要。 

  所有FMEA的重点在于设计,无论是用在设计产品还是设计过程。要想使得实践真正达到预期的效果,参与实践的成员达成共识是最基本的活动。 

  具体步骤 

  步骤一:进行培训,有很多的培训教材可以参考,但是培训的时候,大部分时间应该是在训练上,建议选择日常生活中的某些大家都熟悉的场景来训练,比如:某次出游的计划等。 

  步骤二:选取一块新开发的单板,先进行功能FMEA活动,参考该单板的功能复杂度的评估文档,提炼出单板的所有功能,作为FMEA的输入。 

  步骤三:选择参与FMEA活动的专家,这个选择工作也是非常重要的,要考虑到各个方面的专家,建议是项目组的核心成员,对这个单板熟悉的人员,例如:系统工程师两人、单板设计人员两人、单板开发人员两人、单板测试成员两人、可靠性人员两人、单板转产成员两人。 

  步骤四:组织FMEA评估会,计划是3~4小时,组织者是熟悉FMEA的专家或者直接找六西格玛黑带。 

  步骤五:填写FMEA评估表,此表可以在会上同步填写,会后再整理。

经验教训 

  在推行过程中,整个项目组进行了1次培训、两次会议和多次讨论,分别针对单板的功能FMEA和器件FMEA进行FMEA表格的完善,团队骨干成员不断修改和完善FMEA的表格,完成FMEA报告。毕竟是试点工作,其间也走了不少弯路,花费了一些工作量,这里总结一下,提供给大家,以免重蹈覆辙: 

  会议前要精心选择会议成员,要选择设计经验和现场解决问题经验丰富的人员,建议优先选择单板的相关评委。 

  事先把单板的相关资料发给各位成员来熟悉,要留有足够的时间,建议至少3天时间。 

  会议开始后,设计人员讲解自己初步拟制的FMEA表格的考虑,对于里面的打分尽量给予详细的解释。 

  会议成员逐条进行确定,并共同寻找预防措施和测试方法,以机内测试(BIT)为原则,尽量避免大量的外部测试(ETE)。 

  确定会议时长,要留有足够的讨论时间,避免虎头蛇尾。 

  FMEA简介 

  在设计和制造产品时,通常有3道控制缺陷的防线:避免或消除故障起因、预先确定或检测故障、减少故障的影响和后果。FMEA正是帮助我们从第一道防线就将缺陷消灭在摇篮之中的有效工具。 

  FMEA实际是一组系列化的活动,其过程包括:找出产品/过程中潜在的故障模式;根据相应的评价体系对找出的潜在故障模式进行风险量化评估;列出故障起因/机理,寻找预防或改进措施。 

  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又细分为设计FMEA、过程FMEA、使用FMEA和服务FMEA 4类。其中设计FMEA和过程FMEA最为常用。 

  设计FMEA(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,从而为过程控制提供了良好的基础。 

  过程FMEA(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/过程。需要注意的是,虽然p-FMEA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。 

  FMEA技术的应用发展十分迅速。上世纪50年代初,美国第一次将FMEA思想用于一种战斗机操作系统的设计分析,到了60年代中期,FMEA技术正式用于航天工业。1976年,美国国防部颁布了FMEA的军用标准,但仅限于设计方面。上世纪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。上世纪80年代中期,汽车工业开始应用过程FMEA确认其制造过程。到了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。1991年,ISO9000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计。目前,FMEA已在工程实践中形成了一套科学而完整的分析方法。《中国质量报》 

 
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