摘 要:本文對FMEA技術作了簡要描述,重點介紹了FMEA技術所使用的幾
個重要參數(shù)及應用FMEA技術進行分析的一般流程。
關鍵詞:FMEA 質量 產(chǎn)品 預防措施
Abstract: The paper describes briefly FMEA method and introduces mainly several
Important parameters of this method. The general analysis procedure of
FMEA is presented
Keywords: FMEA; Quality; Product; Prevention action
1 概述
1.1 FMEA的概念
FMEA(Failure Mode & Effects Analysis),既失效模式與影響分析,是使用系統(tǒng)分析方法對產(chǎn)品的設計、開發(fā)、生產(chǎn)等過程進行有效地分析,找出過程中潛在的質量問題(或稱為失效模式),分析、評價這些潛在的質量問題發(fā)生的可能性及其帶來的影響和嚴重程度,及時采取有效的預防措施,以避免或減少這些質量問題發(fā)生的有效方法。
FMEA強調(diào)的是“事前預防(Before-the-event)”,而非“事后糾正(After-the-fact)”,這樣,就可以避免消耗大量的人力、物力于質量問題發(fā)生后的處理工作,使得在提高產(chǎn)品質量的同時,降低生產(chǎn)和開發(fā)成本,最大限度地避免或減少損失,提高效率。這也同ISO9000族標準所體現(xiàn)的“預防為主”的基本思想是一致的。
1.2 FMEA的發(fā)展歷史
FMEA技術的應用發(fā)展相當迅速。20世紀50年代初,美國第一次將FMEA思想用于一種戰(zhàn)斗機操作系統(tǒng)的設計分析。60年代中期,F(xiàn)MEA技術正式用于美國航天工業(yè)。1976年,美國國防部發(fā)布了FMEA軍用標準,但僅限于設計方面。70年代末,F(xiàn)MEA技術開始進入汽車工業(yè)和醫(yī)療設備工業(yè)。80年代初,進入微電子工業(yè)。80年代中期,汽車工業(yè)開始應用FMEA確認其制造過程。到了1988年,美國聯(lián)邦航空局發(fā)布咨詢通報要求所有航空系統(tǒng)的設計及分析都必須使用FMEA。1991年,ISO9000推薦使用FMEA提高產(chǎn)品和過程的設計。1994年,F(xiàn)MEA又成為QS-9000的認證要求,并成為QS-9000五大核心工具之一。至今,F(xiàn)MEA已在工程實踐中形成了一套科學而完整的分析方法,并已成為傳統(tǒng)工業(yè)及高科技行業(yè)品質持續(xù)改進的必備方法。
1.3 FMEA的應用范圍
我們知道,任何產(chǎn)品(包括硬件、軟件、服務)在其實現(xiàn)過程中都可能存在失效問題,因此,F(xiàn)MEA技術不僅可用于硬件產(chǎn)品制造業(yè),同時也可以用于軟件業(yè)及服務業(yè)。
質量是設計出來的、是制造出來的,所以在產(chǎn)品實現(xiàn)的各個過程,如設計過程、采購過程、制造過程、使用及服務過程等,都可以運用FMEA技術進行分析和控制,因此FMEA又可細分為設計FMEA、過程FMEA、使用FMEA和服務FMEA等種類。其中設計FMEA和過程FMEA最為常用,而且發(fā)展也最為成熟。
2 FMEA所使用的幾個重要參數(shù)
嚴重度(S)、發(fā)生率(O)、難檢度(D)和風險順序數(shù)(RPN)是應用FMEA技術時所使用的幾個最為重要的參數(shù),下面分別予以介紹:
2.1 嚴重度(Severity,記為S)
嚴重度是指某種潛在失效模式發(fā)生時對產(chǎn)品質量及顧客產(chǎn)生影響的嚴重程度的評價指標,取值范圍在1~10之間,其評定準則見表1。
表1:嚴重度(S)評定準則(推薦)
效應(后果) | 評定準則 | 嚴重度 |
無警告性的嚴重危害 | 在無任何失效預兆情況下發(fā)生,危及安全,違反相關法律、法規(guī),嚴重程度很高。 | 10 |
有警告性的嚴重危害 | 在有失效預兆情況下發(fā)生,危及安全,違反相關法律、法規(guī),嚴重程度很高。 | 9 |
影響效應很高 | 產(chǎn)品喪失基本功能,顧客非常不滿。 | 8 |
影響效應高 | 產(chǎn)品能使用,但性能下降,顧客不滿意。 | 7 |
影響效應中等 | 產(chǎn)品功能正常,但舒適性或方便性項目失效,顧客感覺不舒適。 | 6 |
影響效應低 | 產(chǎn)品功能正常,但有些舒適性或方便性項目性能下降,顧客有些不滿意。 | 5 |
影響效應很低 | 產(chǎn)品外觀、包裝防護等項目不符合要求,多數(shù)顧客能發(fā)現(xiàn)這些問題。 | 4 |
影響效應輕微 | 產(chǎn)品外觀、包裝防護等項目不符合要求,但不明顯,有50%顧客能發(fā)現(xiàn)這些問題。 | 3 |
影響效應很輕微 | 產(chǎn)品外觀、包裝防護等項目不符合要求,但很輕微,有很少顧客能發(fā)現(xiàn)這些問題。 | 2 |
無影響 | 不會對產(chǎn)品質量、顧客產(chǎn)生任何影響。 | 1 |
2.2 發(fā)生率(Occurrence,記為O)
發(fā)生率是指某項潛在失效模式發(fā)生的可能性,發(fā)生的概率越高,其發(fā)生率是越大,發(fā)生率的取值范圍在1~10之間,其評定準則見表2。
表2:發(fā)生率(O)評定準則(推薦)
失效發(fā)生的可能性 | 發(fā)生概率 | 發(fā)生率 |
很高:失效幾乎是不可避免的 | ≥1/2 | 10 |
1/3 | 9 | |
高:失效反復發(fā)生 | 1/8 | 8 |
1/20 | 7 | |
中等:偶爾發(fā)生的失效 | 1/80 | 6 |
1/400 | 5 | |
低:相對很少發(fā)生的失效 | 1/2000 | 4 |
1/15000 | 3 | |
極低:失效不太可能發(fā)生 | 1/150000 | 2 |
≤1/1500000 | 1 |
2.3 難檢度(Detection,記為D)
難檢度(D)是指當某項潛在失效發(fā)生時,根據(jù)現(xiàn)有的控制手段及檢測方法,能將其準確檢出的概率的評價指標,取值范圍1~10之間,其評定準則見表3。
表3:發(fā)生率(D)評定準則(推薦)
失效發(fā)生時檢出的可能性 | 不被檢出概率 | 發(fā)生率 |
失效不被檢出的概率極高 | ≥1/2 | 10 |
1/3 | 9 | |
失效不被檢出的概率高 | 1/8 | 8 |
1/20 | 7 | |
失效偶爾不被檢出 | 1/80 | 6 |
1/400 | 5 | |
失效不被檢出的概率低 | 1/2000 | 4 |
1/15000 | 3 | |
失效發(fā)生時,幾乎肯定能將其檢出 | 1/150000 | 2 |
≤1/1500000 | 1 |
2.4 風險順序數(shù)(Risk Priority Number,記為RPN)
風險順序數(shù)(RPN)是嚴重度(S)、發(fā)生率(O)和難檢度(D)的乘積,即:RPN=S×O×D,取值在1至1000之間。
風險順序數(shù)是某項潛在失效模式發(fā)生的風險性及其危害的綜合性評價指標,PRN值高的項目應作為預防控制的重點。
3 FMEA應用分析流程
FMEA是一組系列化的活動,包括:找出產(chǎn)品、過程中潛在的失效模式;評估各失效模式可能造成的影響及其嚴重程度;分析失效發(fā)生的原因及其發(fā)生的可能性;評估失效發(fā)生時的難檢度;根據(jù)風險順序數(shù)綜合分析,確定應重點預防、控制的項目;制定預防、改進措施,明確措施實施的相關職責;跟蹤、驗證。圖1是利用FMEA分析的一般流程圖。
應設計專用表格來記錄FMEA分析的情況,表4為一種常用FMEA分析記錄表格。
表4:FMEA記錄表格
產(chǎn)品/過程功能/品質特性要求 | 潛在 失效模式 | 失效模式之可能影響效應 | 嚴 重 度 S | 失效模式的可能原因 | 發(fā) 生 率 O | 現(xiàn)有控制/檢測手段 | 難 檢 度 D | R | 建議 措施 | 應達到的目標 | 完成時間 | 實際采取的措施 | 是否達到控制目標 |
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召集相關人員,分析可能發(fā)生的失效模式 |
分析失效發(fā)生時可能的影響,評估影響的嚴重度(S) |
分析失效發(fā)生的原因,評定其發(fā)生率(O) |
根據(jù)現(xiàn)有的控制手段及檢測方法,評估失效發(fā)生時的難檢度(D) |
計算風險順序數(shù) RPN= S×O×D |
根據(jù)RPN的大小及嚴重度的大小等因素確定應重點預防的潛在失效模式 |
制定預防、改進措施,設立控制目標,明確措施執(zhí)行的責任人 |
跟蹤驗證所采取的措施的有效性 |
經(jīng)驗總結、成果交流 |
確定所要分析的產(chǎn)品、過程應達到的功能、品質特性 |
圖1 FMEA分析流程圖
4 幾個應注意的問題
在FMEA分析中,應注意以下幾個問題:
(1)在確定某產(chǎn)品、過程可能發(fā)生的失效模式時,應召集相關人員,召開會議,采用腦力激蕩術,鼓勵大家盡可能將潛在的失效一一找出。也應參考以往類似產(chǎn)品、過程的記錄及經(jīng)驗。
(2)要根據(jù)顧客可能發(fā)現(xiàn)或經(jīng)歷的情況來描述失效的影響效應,要記住顧客可能是內(nèi)容的顧客,也可能是外部的最終顧客,同時必須考慮相關法律、法規(guī)的要求
(3)各組織可根據(jù)自身產(chǎn)品、過程的特點,制定合適的S、O、D等參數(shù)的評定標準,本文中給出的評定標準只供參考;
(4)制定預防、改進措施的目標是盡最大可能降低RPN值,也就是說減小發(fā)生率、嚴重度或難檢度中的任何一個或全部;
(5)一般應將RPN值高的失效模式作為控制重點,但在實踐中,不管RPN大小如何,當某種失效模式嚴重度很高時(取值為9、10),就應特別注意預防發(fā)生。
(完)