什么是DFMEA DFMEA是指设计阶段的潜在失效模式分析,是从设计阶段把握产品质量预防的一种手段,是如何在设计研发阶段保证产品在正式生产过程中交付客户过程中如何满足产品质量的一种控制工具。因为同类型产品的相似性的特点,所以的DFMEA阶段经常后借鉴以前量产过或正在生产中的产品相关设计上的优缺点评估后再针对新产品进行的改进与改善。DFMEA基本原则 DFMEA是在最初生产阶段之前,确定潜在的或已知的故障模式,并提供进一步纠正措施的一种规范化分析方法;通常是通过部件、子系统/部件、系统/组件等一系列步骤来完成的。最初生产阶段是明确为用户生产产品或提供服务的阶段,该阶段的定义非常重要,在该阶段开始之前对设计的修改和更正都不会引起严重的后果,而之后对设计的任何变更都可能造成产品成本的大幅提高。 DFMEA应当由一个以设计责任工程师为组长的跨职能小组来进行,这个小组的成员不仅应当包括可能对设计产生影响的各个部门的代表,还要包括外部顾客或内部顾客在内。DFMEA的过程包括产品功能及质量分析、分析故障模式、故障原因分析、确定改进项目、制定纠正措施以及持续改进等6个阶段。DFMEA与PFMEA的关系 DFMEA是指设计阶段的潜在失效模式分析,是从设计阶段把握产品质量预防的一种手段,是如何在设计研发阶段保证产品在正式生产过程中交付客户过程中如何满足产品质量的一种控制工具。因为同类型产品的相似性的特点,所以的DFMEA阶段经常后借鉴以前量产过或正在生产中的产品相关设计上的优缺点评估后再针对新产品进行的改进与改善。 PFMEA如果在DFMEA阶段做的比较好的话那么在PFMEA阶段将不会出现影响较大的品质问题,但必竟是新产品往往都会出现自身特有的问题点,而这些问题也通常都是要经过长时间的量产或者是交付给客户后才发生或发现的品质问题,这就要通过PFMEA加以分析保证。 两者最终的目的都是一样的都追求产品质量的稳定及良品最大化,同时也为大量生产提供可行性的保证。形式和格式(Forms and Formats) 用户可能有他们所要求的特定格式或形式。如果是这样,你只有征得他们的书面同意,才能采用其种格式。 这是产品设计小组采用的一种分析方法,用于识别设计中固有的潜在失效模式,并确定所应采取的纠正措施。正式程序着眼于客户尽可能利用工程判断和详实的数据 我们应在何时进行设计失效模式及后果分析? 当还有时间修改设计时!事后补作设计失效模式及后果分析只能当作一个练习而已 我们应在什么时间进行设计失效模式及后果分析? 设计失效模式及后果分析是产品质量先期策划和控制计划(APQP)中“产品设计和开发”阶段的产物在分析了客户要求和形成初始概念之后进行在过程失效模式及后果分析(PFMEA)之前,通常与可制造性设计(DFM)一道进行。 我们应在什么时间进行设计失效模式及后果分析? 应成为概念开发的一个组成部分是一个动态文件 我们应在什么时间进行设计失效模式及后果分析? 从一种战略观点出发... 在下列情形下,进行设计失效模式及后果分析DFMEA(或至少评审过去做过的DFMEA) :是一种新的设计在原设计基础上修改应用条件或环境发生变化 从一种战略观点出发...客户的要求或期望改变竞争环境、业务环境或法律环境发生变化你公司负有设计责任,且PPAP(生产件批准程序) 的一些条件适用实际发生失效 由谁进行设计失效模式及后果分析? 由对设计具有影响的各部门代表组成的跨部门小组进行供应商也可以参加切不要忘记客户小组组长应是负责设计的工程师 跨职能部门小组5-9人,来自:系统工程零部件设计工程试验室材料工程工艺过程工程装备设计制造质量管理 怎样进行设计失效模式及后果分析? 提要组建跨职能部门设计失效模式及后果分析DFMEA小组列出失效模式、后果和原因评估the severity of the effect (S) 影响的严重程度the likelihood of the occurrence (O) 可能发生的机会and the ability of design controls to detect failure modes and/or their causes (D) 探测出失效模式和/或其原因的设计控制能力 怎样进行设计失效模式及后果分析? 提要Calculate the risk priority number (RPN) to prioritize corrective actions 计算风险优先指数(RPN)以确定应优先采取的改进措施 怎样进行设计失效模式及后果分析? 提要 Plan corrective actions 制订纠正行动计划 Perform corrective actions to improve the product 采取纠正行动,提高产品质量 Recalculate RPN 重新计算风险优先指数(RPN) 怎样进行设计失效模式及后果分析? 提要先在草稿纸上进行分析;当小组达成一致意见后,再将有关信息填在设计失效模式及后果分析FMEA表上 use fishbone and tree diagrams liberally 充分利用鱼骨图和树形图trying to use the FMEA form as a worksheet leads to confusion and messed-up FMEAs 若将FMEA表当做工作单使用,就会造成混乱,使FMEA一塌糊涂 建议 1. 组建一个小组并制订行动计划绝不能由个人单独进行设计失效模式及后果分析,因为:由个人进行会使结果出现偏差进行任何活动,都需要得到其他部门的支持应指定一个人(如组长)保管设计失效模式及后果分析FMEA表格应将小组成员的姓名和部门填入设计失效模式及后果分析FMEA表格 2. 绘制产品功能结构图 一种图示方法,其中包括:用块表示的各种组件(或特性)用直线表示的各组件之间的相互关系适当的详细程度 结构图 3. 列出每个组件的功能 功能系指该组件所起的作用 以下列形式说明功能: Verb + Object + Qualifier 动词+宾语+修饰词 例如:insulates core 使型芯绝缘assures terminal position in connector 确保端子与接头连接到位protects tang from smashing, etc. 防止柄脚被压碎, 等 Don't forget auxiliary functions as well a primary functions 不要忘记基本功能和辅助功能 Often, components work together to perform a function 通常,多个组件一起行使某一功能 Hint: Use the Block Diagram! 提示:利用结构图! 4. 列出质量要求 a customer want or desire 客户的期望或要求 could seriously affect customer perception 有可能严重影响客户的看法 could lead to a customer complaint 有可能导致客户投诉 Hint: Use QFD 提示:使用质量功能展开 5. 列出潜在的失效模式 a defect, flaw, or other unsatisfactory condition in the product that is caused by a design weakness 由设计缺陷造成的产品缺陷、瑕疵或其它令人不满意的情况 典型的失效模式 - breaks - cracks 破碎 断裂 - corrodes - sticks 腐蚀 粘结 - unseats - deforms/melts 未到位 变形/熔化 提示 从前两个步骤做起:功能质量要求AIAG将失效模式定义为产品不能实现其设计意图的一种方式。本教材所列第5个步骤中的提示通过列举功能和质量要求,扼要阐述了设计意图。注明“无功能”的中间步骤则是指设计意图无法实现。 用你自己的话,对下列情况举例说明: failure = no function 失效=无功能 failure = not enough function 失效=功能不强 failure = too much function 失效=功能过强 同样: failure = no quality requirement, etc. 失效=无质量要求,等具体说明每种情况发生的方式:使用“技术”术语具体说明采用工程技术判断和/或分析参考历史资料,如顾客户抱怨等“组件或特性,导致无功能” 例如:线束夹+螺钉+车身面板上的孔眼 功能=固定线束 无功能=夹子不能将线束固定在车身面板上,失效模式:夹子在弯头处出现裂纹或断裂夹子从固定孔眼中脱落 功能不足=夹子不能将线束夹紧,失效模式:夹子太大夹子未锁定 功能过强=夹子将线束夹得过紧,失效模式:夹子的金属边夹破了电线夹子对不齐 6. 推导各种失效模式的潜在后果 失效的结果(衍生物) 有可能后果最终客户或中间客户政府法规,或系统层次中的某一部分 顾客的抱怨是有用的信息来源其后果可能是:功能完全丧失,或性能或质量下降许多失效模式有不止一种影响!提示:从你在上面所提到的“无功能”情况出发失效的后果通常表现为从直接后果到对客户的最终后果等一系列连锁反应建议对每一种失效模式建立这种关系链,并记录在失效模式及后果分析FMEA表上运用树形图(故障树) 6. 说明无功能=夹具不能将电线固定住失效模式:夹具弯曲处出现裂缝后果:线束松脱可能缠住或绊住可能丧失电气功能 功能不足=夹子不能将电线夹紧失效模式:线束松动后果:线束发出咔嗒声客户感觉到嗓音 功能过强=夹子将线束夹的过紧失效模式:夹具不对中后果:使线束变形有可能使接头移位有可能使电气系统丧失功能 6. 失效的后果如果影响了安全或对政府法规的符合性,就应如实讲清。 7. 评估每种后果的严重性AIAG严重性评估标准是针对车辆发生的失效制订的。它有助于将这个表格转换成你的特定产品的术语。 严重性打分:Severity Rating (S): 严重性列表 AIAG Severity Table 影响的严重性 Severity of Effect (S): 7a. Classify special product characteristics 特殊产品特性分类 如果影响到安全或违反法规(严重性为9或10分)而且发生率或探测性(occurrence or detection)评分也很高(如3分以上)...这些产品特性须特别加以控制。 Control Plan 控制计划 8. 确定每种失效模式的潜在原因 形成失效模式的设计缺陷是造成失效的原因是产品设计后所固有的与产品的使用有关 许多失效模式是多种原因造成的! 将导致失效的条件文件化例如:应力超过强度 考虑“可预见的对产品的错误使用”如用一根20A保险丝代替10A保险丝此外,还应考虑产品的使用寿命失效通常是由一系列的事件造成的,从直接原因到最终原因等建议为每一种失效模式建立这种链并记录到失效模式及后果分析表可利用故障树或鱼刺图加以阐述 因果图 例如:线束夹子失效模式:夹具弯曲处断裂原因:弯曲半径太小,无法承受较大的应力<< 设计标准不明确振动<< 安装方向不对<< 受到空间限制设计失效模式及后果侧重于设计缺陷。然而有时在失效的“设计”原因与“过程”原因之间并无明显区别。示例:即使所有加工尺寸都符合规格,但累积公差仍有可能造成一小部分零部件失效。这实际上属于设计缺陷。如果确信某项设计特别易受过程变差的影响,就应将此也视为一种设计缺陷,并应列入设计失效模式及后果分析中。 9. 评估每种失效原因出现的可能性 如果依据现有设计进行生产的话 利用历史资料 注重改进 考虑产品使用寿命 利用可靠性模型,与类似的产品进行比较。 Occurrence Rating (O):发生率评分(0): AIAG Occurrence Table 发生率表Be conservative in assigning numbers. 在评分时应持保守态度No clue? Assume a score of 10 to "flag" the RPN. 没有线索怎么办?可评10分“标明”风险顺序数 RPN。 10. 编制现有设计控制清单设计控制:能够保证合理设计的任何技术可制造性分析DFM AnalysisSneak Circuit Analysis (System FMEA)潜行回路分析(系统FMEA)耐久性/验证试验有限元分析Finite Element Analysis模拟方法Simulation其它 设计失效模式及后果分析的目的: 核实失效模式及其原因产品确实能够以这种方式失效吗?产品还会以其它方式失效?是否已识别失效的真正原因? ...或者防止发生失效失效模式如同疾病,设计控制则象医生采取的诊断方法no false negatives 无虚假否定no false positives 无虚假肯定(doctor prefers prevention) (医生喜欢采取预防方法) 提示 To continue the analogy, the FMEA is like a list of suspicions that a doctor has based on the symptoms he sees. The design controls are the tests that the doctor proposes to either confirm or throw out those suspicions. 继续进行类比。FMEA恰似一名医生根据他所看到的病症作出的一系列诊断。设计控制就是医生用于证实或排除这些诊断的试验。 设计控制有三种类型: (1) 防止失效产生的原因; (2) 查明失效的原因; (3) 检测失效模式 在FMEA表上指定用于相同或类似设计的设计控制手段 设计控制对应于控制失效模式或原因可以采取任何类型:1,2 或3,或其中的任意组合。如果没有,可写“无”。 11.探测失效探测评分----衡量第2或第3种设计控制能力,告诉我们潜在的失效模式是否是真正的失效模式,或潜在的原因是否是真实的原因还可以对第1种“预防性”控制的有效性进行评分 Detection Rating (D):探测评分(D) 1 will almost certainly detect failure (if it passes this, it won’t fail) 几乎肯定能探测到失效(如能通过这项探测,就不会失效) 注意: 这是一种数值判断 其目的是评估现有设计控制能力Controls designed to force failure may mask real failure modes! 用于强行防止失效的设计控制手段有可能掩盖真正的失效模式!(应小心谨慎,并自己作出判断) 12.估算风险优先数(RPN) RPN= S x O x D RPN =Severity of Effect x Occurrence Rating x Detection Rating RPN =后果的严重性x失效发生概率评分x探测评分 重点放在较高的RPN上 措施 从最大的RPN项目开始不要凭直觉随意确定优先“减小”数值 13. 纠正措施 应采取哪些改进措施来降低:严重性、发生率或探测评分 减轻严重程度--更改设计,以控制其后果 降低发生率--更改设计,以控制其产生原因 改进探测--改进试验或模拟方法 如果严重性的评分为9或10分时,应予以特别注意 你不建议采取纠正措施吗来降低风险优先数RPN?不要在表上留下空格不填。应填写“无” 某些项目可能需要与PFMEA小组讨论。将这一点记在表上。 14. 职责和预定日期FMEA以采取行动为主必须确定职责并记录履行日期指定最适合履行职责的个人或小组被指定的个人或小组应该是FMEA小组成员。 15. 采取的纠正措施 记入表内,以便追踪进展情况将“充分的关注”文件化(理智的、知识丰富的、负责任的人员应确保产品的设计、制造和交付符合适用的政府标准和法规。为实现充分的关注并符合顾客的其它要求,在执行关键特性标识系统是,应将标准关注、附加关注和特殊关注设计到质量体系中。) 完成日期和简要说明 16. 重新计算风险优先数RPN 评价建议采取的纠正行动 然后重新评估严重程度severity,发生率,和/或occurrence, and/or探测能力detection.重新计算风险优先数RPN利用支持数据确认改进措施结果:有可能对失效重新排序有可能导致进一步纠正措施">编辑]DFMEA的案例分析 DFMEA是一种以预防为主的可靠性设计分析技术,该技术的应用有助于企业提高产品质量,降低成本,缩短研发周期。目前,DFMEA已在航空航天以及国外的汽车行业得到了较为广泛的应用,并显示出了巨大的威力;但在国内汽车行业并没有系统地展开,也没有发挥其应有的作用。以DFMEA在国产汽油机节流阀体的改进设计中的实施为例,对改进后的DFMEA的实施方法和流程进行阐述。实施DFMEA存在的困难 发动机为完成其相应的功能,组成结构复杂,零部件的数量也很庞大,如不加选择地对所有的零部件和子系统都实施DFMEA,将会耗费大量人力、物力和时间,对于初次实施DFMEA的企业几乎是不可能完成的工作。为此,需要开发一种方法,能够从发动机的子系统/零部件中选择出优先需要进行分析的对象。 发动机由曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、进气系统、冷却系统和润滑系统等组成,各机构和系统完成相应的功能。子系统的下级部件或组件通常需要配合完成相应的功能,在描述这些部件或组件的功能时,不仅应该描述其独立完成的功能,还应描述与其他部件配合完成的功能。 组成发动机的零部件种类很多,不仅包括机械零部件还有电子元件,电子部件的故障模式已经较为规范和完整,但机械系统及其零部件的故障模式相当复杂,不仅没有完整且规范的描述,二者之间还有一定的重复,为DFMEA工作的开展带来了困难,故需要为机械系统及其零部件建立相应的故障模式库。实施DFMEA的准备工作 由于在发动机设计中实施DFMEA要遇到较多困难,故作者建议,在具体实施DFMEA之前,需要做好建立较为完善的故障模式库并确定DFMEA的详细分析对象等准备工作。 1.建立故障模式库的方法 发动机的组成零部件多、结构复杂,大多数零部件在运行时还会有相互作用,导致零部件、子系统和系统的故障模式不仅复杂,各层次的故障模式还会相互重复,需要为发动机建立一个故障模式库;该模式库不仅应该包含发动机中所有子系统和零部件的故障模式,还能够反映出该故障模式究竟属于哪一个零部件或系统,其建模流程如下图所示。 (1)建立系统结构树 为建立故障模式库,首先要建立系统的结构树,它并不依赖于某一特定的产品,而是依据同一类产品建立。如建立一个汽油机的结构树时,应考虑该厂所有的汽油机,分析出其共同特点后建立结构树;对于组成结构有重大改变的产品,可以考虑为其改变的部分建立一个分支,挂接在系统结构树的相应节点上。 以汽油机的节流阀体为例,该阀体大致都由阀体、怠速控制阀、节气门位置传感器等组成,细节部分会有所不同,节流阀体的系统结构树如下图所示。 (2)确定故障数据源 为确定故障模式,先要找到相应的数据源;建议选择同类产品的试验数据或三包数据,因为这两种数据中较为详细地记录了产品在试验和使用过程中出现的故障。由于发动机可靠性试验的成本很高,一般企业中都不会有充分的试验数据;尽管三包数据记录的不是十分规范,但通过归纳和整理,仍然可以从中抽象出故障模式。所以,在试验数据不充足的情况下,一般推荐采用三包数据。 (3)筛选所分析子系统的故障数据 一般来讲,故障数据来自于系统,需要将故障数据逐层筛选,才能最终得到系统、每一级子系统以及零部件的故障数据,为确定其故障模式作准备。 (4)确定关键字 三包数据来自于不同的维修点,并非由专业的试验人员收集,难免存在不规范的现象,比如对于“密封不严”这一故障现象,故障数据中就会有“密封不严、不密封、密封性差、密封性不好”等多种描述。 针对这种现象,建议数据归纳人员先要了解各种故障现象的描述,在此基础上确定关键字,对所选子系统的故障数据进行归类。关键字确定的原则是,能筛选到95%以上的同种故障现象,尽量做到不遗漏;不同故障现象间尽量做到不重复。因此,筛选同一种故障现象很可能需要确定几个关键字。 (5)对系统的故障数据进行分类 依据确定的关键字对系统的故障数据进行分类,分类后的故障数据就可以用来抽象出故障模式。 (6)故障模式的抽象 根据分类后的故障数据,可以抽象出相应的故障模式。故障模式要求用术语表示,汽车产品可以参照标准 QC—900;标准中没有的故障模式,需由工程师商量之后统一确定。 (7)故障模式挂接在系统结构树的节点上 系统、子系统及零部件等不同层次都会有相应的故障模式,需要将其挂接在相应的节点上,至此故障模式库就搭建完成。随着分析工作的深入和故障数据的持续归纳,故障模式库会越来越完整。 对节流阀体的故障数据进行以上的处理之后,得到了各级组件及零部件的故障模式,建立了节流阀体的故障模式库,下图示出故障模式库的一部分。 需要指出,实施DFMEA时分析对象的故障模式不仅来源于故障模式库,还来自于工作小组的分析。 2.确定DFMEA的详细分析对象 根据实施DFMEA需要耗费大量时间的具体情况,本研究的参考文献提出了一种新方法来确定需要详细实施DFMEA的对象;思路是对系统进行逐级分析,根据一定的标准确定需要详细分析的分支(以下称为重要分支),对重要分支一直细化到最底层,不可再分的重要分支即为需要详细分析的对象。方法分为3步,即建立系统的组成结构树、确定阈值、选择所需分析的对象。 (1)建立系统的组成结构树 此处系统的组成结构树与上述中的系统结构树类似,但本质上不同。这里的系统组成结构树是与系统的组成完全相同,依照系统的结构和功能逐级向下建立,直到系统的零部件为止(称为组成结构树的叶结点),组成结构树的示意图见下图。 图中的系统由子系统1和子系统2组成,两个子系统分别完成相应的功能。子系统1由子总成1和2组成,子总成1又可以向下划分为零部件;子系统2由两个零部件组成。其中S12,S21,S22,S111和S112都是该组成结构树的叶结点。 (2)确定阈值 阈值是确定重要分支所依据的条件。根据DFMEA的原理,推荐确定重要度(S)和风险顺序数(RPN)两个参数的阈值,只要某分支的S和RPN两参数中的任意一个等于或超过阈值,该分支就被确定为重要分支。除S和RPN以外,DFMEA中还有发生度(O)和探测度(D)两个参数,S用来描述故障后果,O表明故障原因的发生概率,D是对探测措施有效程度的度量,RPN是S,O,D3者的乘积。O和D的阈值根据类似产品的故障数据确定,原则是要比DFMEA中的阈值低。 (3)选择所需分析的对象 对产品的组成结构树逐级向下分析,首先确定第一级分支的所有的S,O,D值,并计算得到RPN值;然后根据阈值来确定哪一个分支为重要分支,被确定为重要分支的仍然重复以上过程直到组成结构树的叶结点,非重要分支则不再继续分析。 以下图所示的系统组成结构树为例,选择需要分析的对象。假设S和RPN的阈值分别为6和70,组成结构树中分支的各参数情况如图5所示,有“3”的部分为重要分支。 由图可见,子系统S1的S和RPN都达到阈值,被确定为重要分支;子系统S2的RPN虽未达到阈值,但S已经超过阈值,也被确定为重要分支;S12,S22和S111被确定为分析对象,需要对其进行详细的DFMEA。 分析节流阀体的故障数据,确定S和RPN的阈值分别为5和30,分析结果见下图。由分析结果可知,需要对节气门位置传感器、怠速控制阀、阀片、阀体本体进行详细的DFMEA。 实施DFMEA的流程 为增加DFMEA的可用度,使初次进行DFMEA的工作人员也能顺利地实施DFMEA,针对发动机设计的特点,对DFMEA的流程进行了进一步的归纳和改进(见下图)。 为加深对实施阶段的理解,提高分析效率,将实施阶段分成确定基础项、确定衍生项及生成DFMEA报告等3步。 实施阶段中,功能、潜在故障模式、潜在故障影响、故障原因和现有控制措施等5个加“3”的为基础项,它们的分析是决定DFMEA实施成功与否的关键;S,O,D,RPN和建议的纠正措施为衍生项;基础项确定之后,衍生项可以随之确定。 1.分析基础项 (1)功能 分析项目的功能,用尽可能简明的文字来说明被分析项目满足设计意图的功能;阀体的功能是与阀片配合保证最小流量;与怠速控制阀配合保证怠速流量;与节气门位置传感器配合保证主进气量。 (2)潜在故障模式 每项功能会对应一种或一种以上的故障模式,填写故障模式要遵循"破坏功能"的原则,即尽量列出破坏该功能的所有可能的模式;故障模式大部分来源于故障模式库,还有一部分是新出现的故障模式以及小组分析的结果,阀体的潜在故障模式为磨损、裂纹、断裂以及积碳等。 (3)潜在故障后果 每种故障模式都会有相应的故障后果;分析故障后果时,应尽可能分析出故障的最终影响,即最严重的影响;阀体的潜在故障后果为发动机无力、燃油消耗率高、怠速高。 (4)潜在故障起因 所谓故障的潜在起因是指设计薄弱部分的迹象,其结果就是故障模式;根据阀体结构和对其进行的功能分析,可以知道阀体磨损的潜在故障原因为,阀体喉口与阀片直径不匹配;阀杆与阀片螺钉孔的位置不匹配;怠速控制阀与怠速通道的孔径不匹配;怠速通道的孔系不同轴。 (5)现有控制措施 根据故障的潜在起因可确定预防与探测的措施,这些都是已有的或将要有的措施。 阀体的现有控制措施为配合设计阀体喉口和阀片直径,保证其配合间隙;配合设计阀杆和阀片螺钉孔位置,保证其同心度;配合设计怠速控制阀和怠速通道的孔径,保证其配合间隙。 2.分析衍生项 根据潜在故障后果确定S,根据潜在故障原因以及同型产品的三包数据确定O,根据探测措施确定D;根据确定的S,O,D计算得到RPN值。如果需要修正,可以提出适当的建议措施,作为改进的依据,最后生成统一的DFMEA报告。 美国汽车工业行动集团(AIAG)颁布的FMEA标准中,提供了严重度、O和D的评定准则,其中,O准则非常直观,根据计算得到的频率即可得。 D和严重度判定准则的操作性较差,作者推荐企业根据AIAG的D准则,结合企业现有的控制措施制定适用于企业自身的D判定准则。 至于严重度的判定,提倡仍沿用AIAG的准则,但为了增强其可操作性,作者对其进行了进一步的归纳总结,生成如下图所示的流程;根据该流程即可很容易地判定每种故障的严重度。 阀体磨损的严重度影响了发动机的基本功能,但未完全丧失,所以严重度为7;阀体磨损的O根据故障数据的统计结果,结合专家组的分析,确定O为3;阀体磨损的检测度现有的控制措施除硬度检测外,均为对两零部件的配合检测,有较多的机会能找出潜在的起因,检测度为4。 专家组确定S和RPN的阈值为7和80,当S超过7(含7),RPN超过80(含80)时,必须对其进行改进。因此,提出了以下建议措施:a)阀体喉口和阀片直径、阀片和阀杆影响全闭泄漏量,除保证其配合间隙外,还应通过设计保证装配后阀体喉口和阀片的同轴度,并进行全闭泄漏量检测;b)怠速控制阀和怠速通道影响怠速流量,先需要通过设计保证怠速通道孔系的同轴度,然后保证怠速控制阀和怠速通道的同轴度和间隙。 完成以上分析后,要根据建议措施对设计进行修正(实际采取的措施可能与建议措施不同),修正后再重复以上步骤,直至S和RPN低于确定的DFMEA的S和RPN阈值。 3.生成DFMEA报告 完成每轮DFMEA之后,要及时生成DFMEA报告,包括需改进的零部件、建议措施和改进措施等。相关条目FMEAPFMEA参考文献↑ 徐桂红 刘兴华 陈晓彤.DFMEA在发动机设计中的应用.车用发动机.2006年03期谭语农.设计失效模式及后果分析
常犯的一些误解 CLCA = CA(纠正措施)对CLCA而言,仅实施CAR(corrective action request)就足够了对问题而言,只要能反应迅速就行了对CLCA应由QA部门负全责在规定时间内,只要问题没有再发生,CA就是有效的基本知识 CLCA 表示Close Loop Corrective Action(纠正行动的一个闭环)真正的根本原因采取纠正行动采取预防措施监视采取行动后的效果应用SMART原则来满足Dell/AOC的 CLCA 要求 重点 – 找出问题的真正的根本原因 诀窍 I – 5W1H何事何时何处谁为什么如何诀窍 II – 问 5 个问题基于不良的信息,问第一个问题, 得到答案后针对不良和第一个问题提第二个问题, … . 如此重复5次.CLCA的基本报告 -- 8D 报告 8D报告样本 8 DISCIPLINE D1. Use the Team Approach(组成成员) 选择并记录内部/外部成员 D2. Problem Description(问题描述) 描述引起问题的状态变化 用量化的术语来表示状态 D3. Short-term action(执行临时措施) 描述现在由谁,什么, 何时及怎样来发现及控制不良, 并且怎样防止其流到顾客 D4. Define Root Cause(定义根本原因) 描述为什么变化会发生, 或识别系统中允许问题存在并不能发现的"漏洞" 根本原因分类,如: - 材料, 机器, 方法, 人员, 环境 原因描述要尽量具体详细 D5. Permanent Corrective Action(执行永久改善对策) 描述将来由谁,什么, 何时及怎样实施在材料,人员,方法等方面的变化来完全消除问题的根本原因 D6. Action Effectiveness Verification(效果确认) 用量化的术语描述确认的结果 持续实施临时措施直到永久改善对策已被证明有效 D7. Prevent Recurrence(防止再发生) 描述内部/外部文化或系统的变化,此变化必须可以防止问题的发生 标准化 D8. Closure 表示到目前已完成一闭环 CLCA – 第一步写下公司名称辨别失效产品料号描述失效信息,如:失效率,失效地点,批号等…组成团队第一步完成日期给出一个CLCA #编号和/或客户参考号以便追踪目标完成日期应给出 描述失效现象,报告地点,报告失效率,相关的批号或辨别号,受影响的品质,受影响的客户等详细细节第二步完成日期估计对品质/客户的影响有多大这种失效会影响其它产品类/型号吗有多少可疑产品已被生产 这些产品在哪在港口/客户处有多少可疑产品 如何处理有多少可疑产品在路上/供应商仓库 处理是否有良品可以替代 是否需要清除第三步的完成日期描述问题的根本原因如果失效是由于元器件的失效,该元件失效的根本原因也需要描述使用问题解决工具,如鱼骨图,制程图等来找出根本原因第四步完成日期提供短期对策,包括:在制程/OQA作特别检验在制程/OQA作特别测试其他短期对策以过滤或消除问题也许需要DELL对相关的ECR进行批准对策的有效性需要有证据进行验证第五步完成日期提供长期的预防对策,包括:针对根本原因的预防对策进行总的检查以消除任何潜在的相似问题更改有关部门的指导书/程序对相关人员提供必要的培训对相关的ECR需要DELL的批准第六步完成日期提供证据表明对策的有效性,包括:短期对策的有效性effectiveness of long term preventive actions若对策由分供应商进行,需要有分供应商/供应商制程/OQA数据进行验证需要对整个制程进行追踪验证,包括:文件/培训的完成对策导入日期/良品的批号及performance第七步完成日期 CLCA 实例 -- Step 1 ~ 7 分为4 ~ 5个团队每一个团队应包括有不同部门人员每一个团队配备纸/笔(白板等最好)每一个团队有队名和团队领导每一个团队应解决一个同样的问题实例一些失效样品可以提供作为参考每一个团队从第三步开始至第七步结束每一个团队用30分钟完成每一步每一步完成时,应选一个团队作展示应评估该团队的优点/缺点应解释实例中的每一个内容 CLCA 实例 -- Step 1 ~ 2 CLCA 实例 -- Step 3利用失效率/报告数量判断如何采取相应行动对不同的问题采取不同的部署针对元器件失效,第三步也许不需要对部件的缺少,也许需要对港口/仓库进行检查 CLCA 实例 -- Step 4也许需要结合多种分析工具,如制程图/鱼骨图可以利用鱼骨图作第一层的原因分析进行到下一层时,也可以利用它作原因分析在找到根本原因之前消除其它所有可能有时仅有潜在的提高可以确认 CLCA 实例 -- Step 5 CLCA 实例 -- Step 6 CLCA 实例 -- Step 7 D1. Use the Team Approach(组成成员) 选择并记录内部/外部成员 D2. Problem Description(问题描述) 描述引起问题的状态变化* 用量化的术语来表示状态 D3. Short-term action(执行临时措施) 描述现在由谁,什么, 何时及怎样来发现及控制不良, 并且怎样防止其流到顾客 D4. Define Root Cause(定义根本原因) 描述为什么变化会发生, 或识别系统中允许问题存在并不能发现的"漏洞" 根本原因分类,如:- 材料, 机器, 方法, 人员, 环境 原因描述要尽量具体详细 D5. Permanent Corrective Action(执行永久改善对策) 描述将来由谁,什么, 何时及怎样实施在材料,人员,方法等方面的变化来完全消除问题的根本原因 D6. Action Effectiveness Verification(效果确认) 用量化的术语描述确认的结果 持续实施临时措施直到永久改善对策已被证明有效 D7. Prevent Recurrence(防止再发生) 描述内部/外部文化或系统的变化,此变化必须可以防止问题的发生 标准化 D8. Closure 表示到目前已完成一闭环 CLCA的时效性/成本/有效性 运用头脑风暴法找出根本原因日常数据的收集/保持对CLCA非常有用元器件/WIP/制成品的可追溯性对确认原因非常有用由分供应商提供的日常失效元器件的FA/CA对参考非常重要各部门之间的包括分供应商的团队精神非常重要提高日常检验并保留记录对过滤可以原因及预防问题发生非常有用 QSA–不符合的控制 Review并处理不符合品Material Review Board (MRB)(核检表)设计工程,制造工程,采购,和品质工程Disposition(处理)返工,暂用,维修,废弃,选用Note: “暂用” 需DELL SQE最后批准 纠正行动程序使用8D原则来追踪并完成CA调查根本原因,确认纠正行动消除不符合品的潜在原因确保纠正行动有效实施并记录制程的改变 8-D: 定义失效,技术调查/分析,根本原因,短期对策,纠正行动计划,预防措施防止再犯,验证行动的有效性纠正行动应在30天内完成,除非有DELL SQE的指示 Some Common Misunderstanding:CLCA = CA(纠正措施)对CLCA而言,仅实施CAR(corrective action request)就足够了对问题而言,只要能反应迅速就行了对CLCA应由QA部门负全责在规定时间内,只要问题没有再发生,CA就是有效的 WHY You should have known all the answers now. 稽核中发现的典型问题 1.对RMA针对文件中的主要问题,没有很好的实施 CLCA以解决问题. 纠正行动:所有市场上的主要不良应实施FA/CA,应定义程序使专注于市场反馈的数据,以及对相关部门及分供应商回馈分析结果及纠正措施. 2.很多CAR并没有有效实施以防止再发生. 纠正行动: 运用CLCA原则,定义寻找根本原因以及实施批准/验证CAR的基本程序 3. 不合格材料的控制程序没有很好定义. 纠正行动: 重新定义CLCA程序,使其包含MRB,市场失效,ORT,安全测试等…中的失效 4.在MRB程序中没有很好定义材料的处理标准/指引(UAI,RTV,废弃,返工,挑选). 纠正行动: 定义MRB处理的标准及责任部门,同时需定义受影响的品质/功能/安全的评估标准以及相应措施后可允许的失效率也应被定义. 5.MRB中针对不同处理的材料核检人员及其职责没有很好定义(UAI, RTV, Scrap, Rework, Sorting). UAI仅由当地QA和PE工程师批准而没有回复原始设计人员进行Review. 纠正行动: 针对不同的处理定义人员职责,定义UAI的批准程序指明在何种情况下需要原始设计人员的批准. 6.一些有关元件失效的CLCA报告由不能稽核的部门签署. 纠正行动: 建立委托元件的反馈和追踪程序. 7.当发现分供应商的改善计划无效时没有合适的行动. 纠正行动:当发现分供应商的改善计划无效时,应拒绝其CAR报告,并反馈IQC和采购部门做进一步的行动. 8.对塑料件的相同的分供应商,因制程控制缺陷和原材料缺陷造成的问题重复发生,在日常稽核时却没有对这些问题进行重点检查. 纠正行动: 改善VCAR发布者与现场稽核工程师的沟通. 9.对有关分供应商的失效,问题应反馈给分供应商做提高,但仅限于一些关键的部件,如CRT. 纠正行动: 针对主要失效元件,向分供应商发布VCAR,建立元件performance 追踪系统以提供预警. 10. 用CAR代替8D报告,失效信息(批号,样本大小,失效数量/失效率)没有存档. 纠正行动: 使用类似8D的方法,对可以得到的失效信息进行存档.参考文献DELL:CLCA - Training
IBM的过程质量管理简介 IBM公司利用过程质量管理方法解决许多公司的经理都曾经遇到过的问题:如何使一个工作组就目标达成共识并有效地完成一个复杂项目。在企业内部团队活动日益增多的情况下,这种方法无疑可以帮助一个项目小组确定工作目标,统一意见并制定具体的行动计划,而且可以使小组所有成员统一目标,集中精力于对公司或小组具有重要意义的工作上。当然,这种方法也可以为面临困难任务、缺乏共识、或在主次工作确定及方向上有分歧的工作组提供冲破疑难的方法和动力。 IBM的过程质量管理的基础是一个为期两天的会议,所有小组成员都在会议上参与确定项目任务及主次分配。IBM的过程质量管理的应用范围帮助一个项目组确定工作目标、统一意见并制定具体行动计划。使全员统一目标集中精力于对公司或专业组具有重要意义的工作上。为面临困难任务、缺乏共识、或在主次工作确定及方向上有分歧的工作组提供冲破疑难的方法和动力。 IBM过程质量管理具体的步骤 1.建立一个工作小组。工作小组应至少由与项目有关的12人组成。该组成员可包括副总裁、部门经理及其手下高层经理,也可包括与项目有关的其他人员。工作小组的组长负责挑选组员,并制定一个讨论会主持人。主持人应持中立立场,他的利益不受小组讨论结果的影响。 2.召集开一个为期两天的会。每一个组员以及会议主持人必须到会,但非核心成员或旁听者不允许参加。最好避免在办公室开会,以免别人打扰。 3.写一份关于任务的说明。写一份清楚简洁且征得每个人同意的任务说明。如果工作小组仅有“为欧洲市场制定经营战略计划”这样的开放性指示,写任务说明就比较困难。如果指示具体一些,如“在所有车间引进JIT存货控制”,那么写任务说明就较简单,但仍需小组事先讨论;而在会议中,应由会议主持人而不是组长来掌握进程。 4.进行头脑风暴式的讨论,组员将所有可能影响工作小组完成任务的因素列出来。主持人将所提到的因素分别用一个重点词记录下来。每个人都要贡献自己的想法,在讨论过程中不允许批评和争论。 5.找出重要成功因素(CSFs),这些因素是工作小组要完成的具体任务。主持人将每一重要因素记录下来,通常可以是“我们需要……”或“我们必须……”。列重要成功因素表有四个要求: (1)每一项都得到所有组员的赞同; (2)每一项确实是完成工作小组任务所必须的; (3)所有因素集中起来,足以完成该项任务; (4)表中每一项因素都是独立的——不用“和”来表述。 6.为每一个重要成功因素确定业务活动过程。针对每一个重要成功因素,列出实现它所必需的工作。工作说明应当具体,应能指导行动。比如,对顾客进行调查,找出需要改进的产品特色。把对各项工作的说明(每一业务活动过程)分派给每位组员,但每人所得不要超过四项。 7.填写项目图。按业务活动过程对项目成功的重要程度,在项目图上列出每一业务活动过程(见图1)。 首先,针对每个重要成功因素,确定哪些业务活动过程最为重要。此时,要确保找出的业务活动过程不仅必要且足以达到相应的重要成功因素。 第二步,为每一重要成功因素所需的业务活动过程求出总数。 第三步,用下列标准,评估本企业在现阶段执行每一业务活动过程的情况:A-优秀;B-好;C-一般;D-差;E-尚未执行。 8.填写优先工作图。先将业务活动过程按重要性排序,再按其目前在本企业的执行情况排列。以执行情况(质量)为横轴,以优先程度(以每一业务活动相关的重要成功因素的数目为标准,涉及的数目越多,越优先)为纵轴,在优先工作图上标出各业务活动过程。然后在图上划出第一、二、三位优先区域。应由工作小组决定何处是处于首要地位的区域,但一般来说,首要优先工作区域是能影响许多重要成功因素、且目前执行不佳的区域。但是,如果把第一位优先区域划得太大,囊括了太多业务活动,就不可能迅速解决任何一个过程了。 9.后续工作。工作小组会议制定了业务过程,并列出了要优先进行的工作,组长则应做好后续工作,检查组员是否改进了分配给他的业务过程,看企业或其工作环境中的变化是否要求再开过程质量管理会议来修改任务、重要成功因素或业务活动过程表的内容。 IBM的过程质量管理的应用意义 IBM的过程质量管理可以应用于企业管理的很多方面,尤其是近年来,过程管理成为许多优秀企业改进绩效,不断进步的重要改革举措,它使整个企业的管理更具系统性和全局性。在这样的环境变化趋势下,IBM的过程质量管理的确对中国企业的现代管理具有重要的指导意义和实用价值。
FRACAS简介 由世界著名的可靠性公司一一美国RELEX公司推出的FRACAS(故障报告、分析和纠正措施,Failure Report Analysis and Corrective Action System,缩写为FRACAS)专业系统软件,通过报告产品的故障,分析故障原因,制定和实施有效的纠正措施,以防止故障的再现,同时把故障根本原因和纠正措施信息反馈到设计过程中,改善和促进产品的可靠性增长。 1980年颁布的美军标MIL-STD-785B (《系统和设备研制生产的可靠性大纲 要求军用系统承包商建立FRACAS,以有效地开展、监督和控制研制过程中的故障报告、分析和纠正活动。为使这一工作更加规范化,1985年美国国防部又颁发了军用标准MIL—STD.2155(AS)《失效报告、分析和纠正措施系统》,对故障报告、分析和纠正活动规定了统一的要求和准则。我国早在1986年由原国防科工委颁布的《军工产品质量管理条例》中,就提出了承制单位应当制定质量、可靠性信息的收集、传递、处理、贮存和使用的管理办法,并同使用单位建立质量信息反馈网络、故障报告制度和采取纠正措施制度。之后,为满足在我国军工领域推行可靠性工程的需要,参照美军标先后于1988年颁布了国军标GJB450.88《装备研制和生产的可靠性通用大纲 ,1990年颁布了GJB841-90《故障报告、分析和纠正措施系统》,明确要求承制单位在军工产品的研制和生产阶段建立FRACAS,并规定了该系统建立及运行的程序、方法和要求。">编辑]FRACAS的基本要求 按GJB450要求,研制、生产单位要建立一个闭环故障报告系统。该系统包括: (1)对故障进行报告和分析的程序; (2)将纠正措施反馈到设计、生产、试验过程中去的程序; (3)跟踪、评审故障分析及纠正措施状况的制度; (4)有关故障的文件记录的规定。 GJB841为如何实现GJB450上述要求提供了指导。 由于产品研制涉及许多外购、外协产品,因此,对于协作配套产品的故障信息应纳入主承制单位的信息收集系统,以利于跟踪故障。同时要把有关故障信息纳入相应的故障文件内。对于产品使用过程中的故障信息,也应疏通渠道,及时加以收集,以利于改进产品。 对于像航天系统这样复杂、昂贵、重要的产品,为使故障报告、分析和纠正措施的各项活动得到控制,设立一个故障审查组织是非常必要的。其目的在于控制FRACAS的运行并增加管理的透明度。图1表示了故障报告闭环系统工作流程及其与故障审查组织的关系。 目前一些单位建立了信息系统,应当把FRACAS作为本单位信息系统的组成部分,并根据FRACAS要求来完善现有的信息系统。 对所有故障、故障原因的调查和分析、采取的纠正措施及效果以及故障评审活动等均应记录并保存,将这些记录编制成为有统一编号的故障文件,以便于检索、查阅。它也为信息交换提供了基础。 FRACAS应在研制阶段的早期就建立并运行。这是由于在研制的初期,允许设计作较大的更改来解决故障问题。而等到研制后期,虽然仍可提出纠正措施,但受到很大的约束,付诸实现就很困难。FRACAS的目的和作用 GJB450-88和GJB841—90中规定,“建立FRACAS的目的是要及时报告产品的故障,分析故障原因,制定和实施有效的纠正措施,以防止故障再现,改善其可靠性和维修性”。 “FRACAS应由承制方(包括转承制方)尽早建立,并在订购(使用)方的协同下加以实现。该系统应保证对合同规定层次的产品在研制阶段和生产阶段所发生的故障及时报告、分析和纠正”。从上述要求可以看出建立FRACAS的目的,是为了对产品在研制和生产阶段所发生的故障进行严格的“归零”管理,做到及时报告、查清原因、正确纠正,防止再现,从而实现产品可靠性增长,以保证达到对产品可靠性和维修性的要求。可见,FRACAS的建立与运行是开展可靠性工程活动的重要组成部分。可靠性工程的主要任务就在于纠正己发生的故障,防止故障的发生,控制和减少故障发生的概率。而FRACAS正是利用“信息反馈、闭环控制”的原理,并通过一套规范化的管理程序,使分散发生的产品故障,得到及时的解决,并防止故障的重复发生。建立FRACAS是实现产品可靠性增长、提高产品质量的重要手段。它既有纠正己有故障的现实意义,又能对未来新品发生类似的故障起到积极预防的作用。通过FRACAS的运行, 可以积累大量处理故障的实践经验,对类似产品的改进与设计提供可供参考的信息,起到举一反三,防止其他产品出现类似问题的作用。FRACAS的建立与运行主要适用于产品的研制阶段和产品的早期使用阶段,因为在研制阶段采取纠正措施方案的选择灵活性最大,最易于实施,效果也最为明显。FRACAS的管理思想 Relex FRACAS系统不仅是一个强大的可靠性软件,还是一个质量追踪和管理系统,实施和应用FRACAS技术将能为企业成功实现6σ、ISO9000、AS9000、QS9000和TL9000等质量目标提供保障。同时,FRACAS系统也能帮助企业提升ERP、PDM、SCM和CRM 的投资价值。 FRACAS与流行的8D管理思想相同, 主要针对实际发生的故障信息进行闭环管理,FRACAS是构建可靠性工程平台的基础。Relex FRACAS系统基于局域网和Web技术,将产品的可靠性数据积存到数据库中,通过完整的闭环管理流程对各种信息进行过滤、统计、分析和计算,同时对可靠度、可用度、失效率、MTBF等进行计算,进行可靠性增长和费用的分析。系统可为不同规模的企业进行定制,为每一位使用者量身定做各种界面、流程、计算、图形、报表、报警等内容。">编辑]FRACAS的工作程序和要求 故障信息传递和故障件处理的流程图见图: 图:故障信息传递和故障件处理流程 一、故障报告 (1)故障报告的范围 军工产品在研制过程中发生的所有故障和重大质量问题等(以下简称为故障)都应及时记录,并填写故障报告表。 (2)故障报告的内容 故障报告的内容应能完整、真实地反映故障发生时的一切情况,一般包括: a.产品发生故障的时间、地点及何种试验; b.发生故障时产品所处的工作状态及环境条件等; c.故障产品的详细描述; d.故障现象和特征的详细描述; e.故障的观测者及观测故障时的环境条件 (3)故障报告的要求 故障报告一般应满足如下要求: a.各产品研制单位应根据实际情况,制定统一的故障报告的表格,以便对故障报告进行传递、统计处理和储存(推荐使用G.IB841—90所列各表); b.产品的故障报告应按不同的层次(如总体、系统、设备、部组件等)和故障的严重等级规定故障报告应报告到哪一级; c.故障报告应规定报告的时限,如重大故障应在多少小时内报到最高管理级,一般故障应在多少小时内报告到规定的管理级等; d.供方在产品研制过程中出现的一般故障由各单位自行处理,但应经常与总体单位保持联系,通报故障的处理情况。 (4)故障的核实 有关职能部门接到故障报告后,应根据故障等级和故障报告的详细程度,对故障情况进行调查,对故障报告的准确性进行核实。一般应做以下工作: a.重新证实初次观测故障的真实性,进一步录取故障信息; b.查找故障的部位,一直到最低一级可更换的故障件; c.用相同合格件更换、代替故障件后,重新进行测试和试验,以确定故障是否被纠正; d.对更换下来的故障件进行测试,以核实该可疑故障件是否确有故障,初步确定故障的范围; e.对于不可重复试验的故障件,可以通过对故障影响和后果(如泄露、断裂、损坏等)的详细观察来证实。 二、故障分析 故障分析是由故障现象、后果去查明故障的原因和故障机理的过程,追查故障原因,应一直查出根本原因,并能构造出反映故障因果逻辑关系的故障链,确定造成故障的责任方。对于特别重大故障应成立故障分析工作组,负责故障的调查、分析工作,给出分析结论,完成故障分析报告,提出改进措施的建议。故障分析工作组组长一般由与该故障无直接责任关系的专家担任;故障分析工作组成员应由各方面、各专业的代表组成。 (1)故障分析的步骤 对故障进行分析的一般步骤为: a.分析有关产品及其故障的资料(如产品的设计资料、试验程序、FMEA报告、故障报告等); b.分析故障产品的全部工作历史和故障历史; c.分析可能导致产品发生故障的外部因素(如试验测试设备、测试方法、操作环境及人为因素等); d.对故障件进行检查或测试; e.提出故障原因和故障机理的假设,并用试验或理论分析的方法进行验证; f.根据试验或理论分析的结果,给出故障分析结论,完成故障分析报告; g.提出纠正措施建议; h.整理各种资料、工作记录、试验数据,编成档案及时归档。 (2)故障分析的方法 对报告的故障进行彻底的分析,以确定故障的根本原因。故障分析的方法一般分为以下3种: a.工程分析 根据工程原理和工程经验,对故障产生的原因和机理进行分析,可以通过理论分析计算、故障模拟试验或对故障件进行分解等方法。应充分利用FMECA分析结果提供的信息,运用故障树分析方法来帮助查明故障模式和原因之间的逻辑关系。 b.失效机理分析 利用观察、测试、理化分析、解剖、X光检查、电子扫描显微镜观测等方法,去研究物质结构、工艺过程可能产生的缺陷,分析导致这种缺陷的机理和过程。该方法主要适用于元器件、零部件和材料等硬件。 c.统计分析 通过对故障产品累计工作时间、次数和出故障次数,对该故障模式在类似产品出现的次数加以系统的整理,以估计该故障模式的性质和出现的概率。 (3)对故障分析的要求 无论采用上述哪一种故障分析方法,其分析的结果都应能判明以下问题: a.该故障是相关故障,还是非相关故障?以便估计产品在未来使用环境中是否会发生类似的故障; b.该故障是责任故障还是非责任故障?以便在估计产品可靠性时考虑是否记入该故障,同时也利于分清故障产品是故障源还是受害者; c.确定引起故障的责任方面,如是设计、制造的原因,还是元器件、原材料、外购件的缺陷;是设备的问题还是人为操作的错误,或是其他未查明的原因等; d.该故障是初次发现,还是类似产品中早已出现过的故障; e.该故障是需要纠正的系统性问题引起的,还是偶然性问题引起的,如果是偶然性故障,它出现的概率是多少?是否需要纠正。 (4)故障分析报告 一般故障的分析报告可参照故障分析报告表,完成对故障的分析和拟采取纠正措施的建议。 重大故障应由相关职能部门或故障分析工作组完成故障分析报告。 故障分析报告是对整个故障分析处理过程的总结,是确定和实施纠正措施的依据。重大故障的分析结论应由有关方面组织评审,确认后方可提出纠正措施的建议。 故障分析报告一般包括以下内容: a、对产品工作的历史和对故障件的故障现象、特征的描述; b.故障调查和分析过程; C.故障原因和机理的分析、论证; d.建议的纠正措施和需说明的问题建议等。 如故障原因一时难以查清,应在故障分析报告中,说明理由,经故障审查委员会主任或主管技术的领导批准后,可暂时结束故障分析工作;如已查明故障原因,但未采取纠正措施的故障,也应编写故障分析总结报告。报告中应申述不采取或无法采取纠正措施的理由,经审批后可暂时结束故障分析工作。 在产品定型前,对上述暂时结束的故障分析报告工作应重新组织审查,才能最后结案。故障分析报告必须按规定的程序进行会签和审批。 (5)故障件的管理 对所有的故障件应做明显的标识,以便于识别和控制,确保按要求进行处置。为了便于对故障的调查和分析,在完成故障分析之后到纠正措施实施之前,应对现场加以保护,对故障件要妥善保管,不应随意处理。故障调查和分析完成后,对于典型的、重要的故障产品也应妥善管理。 三、故障纠正 对于已查明原因的故障,责任单位的有关部门应依据对故障分析的结论制定纠正措施,防止故障的再发生。故障的纠正按以下程序进行: (1)纠正措施的确认 纠正措施必须通过试验来验证其有效性。同时应分析纠正措施实施的可行性,是否会带来新的故障模式或附加的不可靠性。所以在对提出的重大故障或质量问题纠正措施正式批准前,应组织有关专家和部门的代表对纠正措施进行评审,经故障审查委员会批准后实施,以确保纠正措施的有效性、可行性,并与其它相关部分接口相协调。 (2)故障纠正措施的报告 故障单位的有关部门在进行故障分析和制定纠正措施后,应及时按规定的要求准确、规范的填写纠正措施实施报告表;在特殊情况下,如查不出故障原因或不能采取纠正措施,应在表中说明原因,做为遗留问题备查;对于早期使用中发生的偶然性非重大故障或质量问题可暂不填写此表。 表中故障审查组织意见栏,对于重大故障或质量问题,由该组织的故障审查委员会填写;一般故障由该故障单位的质量管理部门负责人填写,做为对故障及其纠正措施的确认,并发给有关部门贯彻实施。 (3)纠正措施的实施 批准的纠正措施反馈到设计、生产、试验过程中,要通过技术状态管理系统完成相应的文件和产品的更改。 对于可能出现相同的故障模式的类似产品,应本着“举一反三” 的原则,研究是否需要采取措施; 对于与故障有关联的其它可疑产品,应进行必要的分析或试验,证明其可靠性并未降低,寿命未受损。 故障审查委员会办公室负责跟踪检查纠正措施的落实情况。 (4)纠正措施效果的验证 对于已采取纠正措施的故障产品,有关部门应通过试验、试用等方法,验证纠正措施的有效性,如达不到预期的效果,则需进一步分析故障的原因或采取其它的纠正措施,直到故障得到彻底解决。最后将纠正措施纳入有关技术文件,并落实到所有产品上。 (5)管理改进 通过分析产品的故障原因,还应进一步从管理上、质量管理体系上等多方面人手查找需要解决的问题,以进一步完善制度,改善体系,促进产品质量和可靠性的不断提高。">编辑]实施FRACAS的步骤 步骤一:制定目标和成功要素 制定适当初级目标是成功实施FRACAS的基础。项目组中的负责不同工作的成员都必须明确自己在FRACAS实施过程中的具体目标。具体目标包括降低维修成本、提高整体可靠性,改进下一代产品设计。目标一旦制定,各小组的代表和执行人应召开专门的会议针对这些目标进行评价、调整,并赋予这些目标一定的优先权。 同时在会议期间,应针对上述已经制定的各个目标确定出实际、可量化的成功要素。例如:如果目标是降低维修成本,那么量化的成功要素就是将随后12个月的维修成本降低10%。目标和成功要素确认后,必须将具体内容和细则下发到FRACAS小组的所有成员。 步骤二:定义输出 依照目标,各小组必须确定FRACAS所需要的输出,从而评估是否能实现分配给他们的成功要素。通常情况下,输出可以是计算结果、图、表,或报告等。为了方便对输出的管理,每个输出都应该和目标和成功要素相对应。 步骤三:绘制过程/工作流程 通过与使用者的一系列走访和会谈,确定各小组的工作流程,绘制统一的流程图,这个流程图最好能简化整个FRACAS过程,以便及时生成所需的输出。过多的步骤会给实施过程带来消极影响,因此必须将工作流程减到最简,从而降低实施过程的复杂度。 步骤四:设置数据限制和输入方法 利用输出要求和统一的流程图,确定设置数据限制。目的是过滤那些重要数据,减少对无用数据的收集。数据限制确定后,接下来是如何收集这些数据,故障报告人员通过什么形式来报告。收集方法包括早期的手工填写、从选择表中挑选、直接数据输入或是计算机条码的录入。同时必须制定数据输入规则(例如:故障信息的那些数据必须要求输入)以及如何保证数据的准确性和一致性。 步骤五:实施FRACAS基本原型 上述四个步骤即实施FRACAS的前期准备工作,完成之后可以开始实施基本原型。目前实施FRACAS的工具有三个层次:Excel或者Access等通用工具或者自开发的实施工具满足基本需要,缺点是无法满足多用户共同使用,数据处理能力有限,数据安全性差。 部门级的应用工具,能包括基本的FRACAS功能,适合用户较少的部门应用。 企业级应用工具(例如后面介绍的RelexFRACAS等专业软件工具),提供全部FRACAS功能,支持大规模数据和多用户,采用WEB技术,与企业信息化管理软件(ERP、PDM等)有接口,便于实现数据的共享与传递。 项目组根据当前的实际情况采用不同的应用工具来实施FRACAS。 步骤六:接受反馈和修改FRACAS FRACAS基本原型建立好之后,让使用者参与进来,确定其输出是否能够达到预定的目标要求,是否满足成功要素。同时寻找需要改进的工作区域,通过收集建设性的反馈意见,来进行适当的修改。在进行系统演示前,要得到小组代表和执行人或负责人的认同和支持。 步骤七:演示和培训 确定是将系统立即展示给所有使用者,还是采用逐步推开的方式。如果时间充裕,那么逐步推进的方式会更好一些。 在培训过程中,担当不同角色的使用者可能出现不同的问题,我们可以对这些暴露出来的问题进行有针对性的解决,从中总结经验。 步骤八:持续改进 根据使用者的反馈,对FRACAS进行持续的改进。如果商业目标和流程发生了变化,那么也需要对FRACAS做适当的修改。在这个过程中有一点需要注意,即要保证所有改动并不违背最初制定的整体目标。 采用专业的应用工具可帮助实施者建立科学严谨的闭环流程,下面介绍美国RELEX公司推出的Relex FRACAS系统。">编辑]FRACAS的优势通过FRACAS的成功运行,能够建立比较完善的产品零部件的故障信息和可靠性信息数据库,利用该数据库,可以为本型产品的可靠性改进和后续产品的可靠性设计提供数据基础;通过FRACAS的成功运行,能够得到产品整机及其组成成件的可靠性评价参数值,以此作为制定备件支持和维修保障策略的重要参考;通过FRACAS可以建立以可靠性为中心的故障信息管理和控制系统。参考文献↑ 邵德生.第三讲 故障报告、分析和纠正措施系统(FRACAS).质量与可靠性.1995年04期↑ 代为群、姚文增.故障报告、分析和纠正措施系统↑ 丁志新 林凤琦.实施故障报告分析纠正措施系统FRACAS的八个步骤.家电科技.2006年04期↑ 李春霞 陈其伟 胡培.FRACAS信息化技术在产品故障管理中的应用.自动化与仪器仪表.2009年 04期
FMECA简介 故障模式、影响及危害性分析(FMECA)是针对产品所有可能的故障,并根据对故障模式的分析,确定每种故障模式对产品工作的影响,找出单点故障,并按故障模式的严酷度及其发生概率确定其危害性。所谓单点故障指的是引起产品故障的,且没有冗余或替代的工作程序作为补救的局部故障。FMECA包括故障模式及影响分析(FMEA)和危害性分析(CA)。 故障模式是指元器件或产品故障的一种表现形式。一般是能被观察到的一种故障现象。如材料的弯曲、断裂、零件的变形、电器的接触不良、短路、设备的安装不当、腐蚀等。 故障影响是指该故障模式会造成对安全性、产品功能的影响。故障影响一般可分为:对局部、高一层次及最终影响三个等级。如分析飞机液压系统中的一个液压泵,它发生了轻微漏油的故障模式,对局部即对泵本身的影响可能是降低效率,对高一层次即对液压系统的影响可能是压力有所降低,最终影响即对飞机可能没有影响。 将故障模式出现的概率及影响的严酷度结合起来称为危害性。 故障模式和影响分析(FMEA)是在产品设计过程中,通过对产品各组成单元潜在的各种故障模式及其对产品功能的影响进行分析,提出可能采取的预防改进措施,以提高产品可靠性的一种设计分析方法。它是一种预防性技术,是事先的行为,是纸上谈兵的阶段,现已从可靠性分析应用推广到产品性能分析应用上。它的作用是检验系统设计的正确性,确定故障模式的原因,及对系统可靠性和安全性进行评价等。 危害性分析(CA)是把FMEA中确定的每一种故障模式按其影响的严重程度类别及发生概率的综合影响加以分析,以便全面地评价各种可能出现的故障模式的影响。CA是FMEA的继续,根据产品的结构及可靠性数据的获得情况,CA可以是定性分析也可以是定量分析。">编辑]FMECA的历史发展 FMECA方法最早在20世纪50年代就已经出现在航空器主操控系统之失效分析上;20世界60年代美国航天局(NASA)则成功地将FMEA应用在航天计划上;到上世纪70年代FMEA则广为汽车产业中的零件设计所应用。 FMEA在上世纪60年代已经加上严重度分析(CA)而形成FMECA方法。20世纪70年代美国汽车工业受到日本强大的竞争压力,不得不努力导入国防与航天领域应用的可靠度工程技术,以提高产品质量与可靠度,其中FMECA即为当时所导入的系统分析方法之一。经过一段时间的推广,80年代许多汽车公司已逐渐认同这项技术的成效,并开始发展、建立内部适用的FMECA技术手册,其后更将FMECA导入流程潜在失效模式之分析与改进作业中。 简言之,FMECA是藉由确定各项零件的名称,以及形成失效效应的风险衡量因子(包括可能发生失效的型式、失效发生后的后果危害性、失效本身的严重性,以及失效发生的机率和频率等项目),而判断出零件的失效状态和加以改善措施,来达到零件正常运作的标准。如果零件数很多时,必须将优先处理顺序排出来。 FMECA分析中常用的风险衡量因子为风险优先数(Risk Priority Number:RPN)。RPN由三项指标相乘构成,分别是发生度、严重度以及侦测度,即风险优先数(RPN)=发生度评分×严重度评分×侦测度评分。发生度是指某项失效原因发生之机率,其评分范围是在1-10分之间。严重度是指当失效发生时,对整个系统或是使用者影响的严重程度,其评分范围是在1-10分之间。侦测度指的是当一项零件或组件已经完成,在离开制造场所或装配场所之前,能否检测出有可能会发生失效模式的能力,评分范围在1-10分之间。FMECA的步骤 FMECA的实施步骤通常为: (1)掌握产品结构和功能的有关资料。 (2)掌握产品启动、运行、操作、维修资料。 (3)掌握产品所处环境条件的资料。 这些资料在设计的初始阶段,往往不能同时都掌握。开始时,只能作某些假设,用来确定一些很明显的故障模式。即使是初步FMECA,也能指出许多单点失效部位,且其中有些可通过结构的重新安排而消除。随着设计工作的进展,可利用的信息不断增多,FMECA工作应重复进行,根据需要和可能应把分析扩展到更为具体的层次。 (4)定义产品及其功能和最低工作要求。一个系统的完整定义包括它的主要和次要功能、用途、预期的性能、环境要求、系统约束条件和构成故障的条件等。由于任何给定的产品都有一个或多个工作模式,并且可能处于不同的工作阶段,因此,系统的定义还包括产品工作的每个模式及其持续工作期内的功能说明。每个产品均应有它的功能方框图,表示产品工作及产品各功能单元之间的相互关系。 (5)按照产品功能方框图画出其可靠性方框图。 (6)根据所需要的结构和现有资料的多少来确定分析级别,即规定分析到的层次。 (7)找出故障模式,分析其原因及影响。 (8)找出故障的检测方法。 (9)找出设计时可能的预防措施,以防止特别不希望发生的事件。 (10)确定各种故障模式对产品产生危害的严酷程度。 (11)确定各种故障模式的发生概率等级。故障模式发生的概率等级一般可分为:A级(经常发生),产品在工作期间发生的概率是很高的,即一种故障模式发生的概率大于总故障概率的0.2.B级(很可能发生),产品在工作期间发生故障的概率为中等,即一种故障模式发生的概率为总故障概率的0.1—0.2.C级(偶然发生),产品在工作期间发生故障是偶然的,即一种故障模式发生的概率为总故障概率的0.01—0.1.D级(很少发生),产品在工作期间发生故障的概率是很小的,即一种故障模式发生的概率为总故障概率的0.001—0.01.E级(极不可能发生),产品在工作期间发生故障的概率接近于零,即一种故障模式发生的概率小于总故障概率的0.001. (12)填写FMEA表,并绘制危害性矩阵,如果需要进行定量FMECA,则需填写CA表。如果仅进行FMEA,则第(11)步骤和绘制危害性矩阵不必进行。FMECA的运用范围 FMECA(potential failure mode and effect criticality analysis)分析方法可用于整个系统到零部件任何一级, I类(灾难性故障),它是一种会造成人员死亡或系统(如飞机)毁坏的故障。 Ⅱ类(致命性故障),这是一种导致人员严重受伤,器材或系统严重损坏,从而使任务失败的故障。 Ⅲ类(严重故障),这类故障将使人员轻度受伤、器材及系统轻度损坏,从而导致任务推迟执行、或任务降级、或系统不能起作用(如飞机误飞)。 Ⅳ(轻度故障),这类故障的严重程度不足以造成人员受伤,器材或系统损坏,但需要非计划维修或修理。FMECA的应用">编辑]FMECA在供应链风险管理中的应用 除了采取FMECA中的发生度、严重度以及侦测度三项来衡量风险事件,本研究认为企业对于风险事件发生后的掌握能力以及复原能力也相当重要。客观的风险事件强度,可能会因为不同的风险掌控度,使得最后的结果大相径庭。因此,本研究一共采用四个因子衡量风险事件,分别为“发生可能性”、“影响程度”、“侦测程度”以及“控制程度”,而风险优先数可以定义为:RPN=(发生可能性×影响程度×侦测程度)/ 控制程度。 采用FMECA方法进行供应链风险管理,需要对常用风险管理过程各个阶段的主要任务进行一定的调整: (1)风险识别。供应链经营过程中会遭遇的风险源可以分为五类:环境风险源、需求风险源、供应风险源、程序风险源,以及控制风险源。环境风险源分为四类:政治环境、法律环境、自然环境以及经济环境,四者合称为“总体环境”;需求风险源以及供应风险源分别以需求市场和供应市场代表,二者合称为“市场环境”;程序风险源以及控制风险源则是以“组织”、“程序”以及“控制”三方面为代表,三者合称“公司本身因素”。 风险源识别均采用问卷衡量方法,每个维度均采用五点量表,根据公司情况,针对各风险源确定相对程度。 (2)风险衡量。与传统常用风险衡量采用发生机率与潜在损失大小两个指标不同,FMECA 方法采用“发生可能性”、“影响程度”、“侦测程度”以及“控制程度”四个因子来衡量风险。 四个因子的衡量均采用5 等分方法,见下表。 风险衡量因子评分等级 (3)风险评估。根据四个风险衡量因子,可以计算出各个风险时间的风险优先系数,对这些系数进行排列,可以确定企业的主要风险关注对象。当然,风险评估是一个动态的过程,因为环境的变化会导致各个风险时间衡量因子的变化,从而影响各个风险时间的风险优先系数。例如,环境变化可能导致某些风险事件发生可能性提高或影响程度提高,从而提高该风险事件的优先级;再如,技术进步可能提高某些风险事件的控制程度,从而降低该风险事件的优先级。 (4)风险控制。传统风险控制方法强调降低风险发生可能性、减轻风险负面影响,FMECA 将侦测程度和控制程度两个因子引入风险衡量中,也扩展了风险控制的手段,即采用更为先进及时的风险侦测手段,以及改善风险控制手段。">编辑]FMECA在食品安全追溯中的应用 将FMECA应用到食品安全可追溯性的研究中是意大利的Massimo Bertolini、Maurizio Bevilacqua和RobertoM于2003年共同提出来的。为了解决企业内部复杂的生产过程中追溯问题,他们将FMECA引入到企业内部追溯中,并提出了一个具体应用方案。 Massimo Bertolini等人通过对意大利的一家面食制品厂的案例分析,得出了可能导致企业内部追溯系统(正在设计的或已经运行的)故障的关键点,并提出了一些措施对该系统进行改进。目前,将FMECA技术应用于食品追溯链或可追溯性系统中的在国内还未见报道。 Massimo Bertolini等人进行的CA分析是选择了美军标MIL-STD-1629A中的CN法,因为具处理方法直接、数据易处理等优点。在FMECA分析过程中,他们以追溯系统的“准确”、“高效”为两个衡量指标,“故障模式”即是是指降低这两个指标的异常情况,并按严酷度和发生概率等级划分(表1)。分析结果填充在FMECA分析表单中(表2),对应的风险矩阵图(附图)中描述的各个故障模式的危害度,共分为“不可接受的”、“不欢迎的”、“偿补措施下可接受的”和“无条件接受的”4个等级。经过分析、改进、分析这样的动态过程,最终将故障模式“不可接受的”和“不欢迎的”转变为“无条件接受的”或“补偿措施下可接受的”。 小结 将FMECA应用到食品追溯链或可追溯性系统中,至少有以下几点意义: 第一,定位追溯链或可追溯性系统的关键和核心问题。将FMECA应用到食品安全追溯链或可追溯性系统的分析中,根据关键点的定性(量)分析,可以识别出关键点,并提出相应的改进措施。 第二,推动可追溯性系统相关标准和规范的形成。 实现可追溯性,需要按统一的标准来管理生产、加工、包装、存储、运送和销售的各个环节。为保证可追溯系统的有效运行,利用FMECA对食品整个追溯链或可追溯性系统的分析,确定关键点(包括追溯信息、追溯方式手段等),对具有指导性的构建追溯系统的相关标准和规范的形成提供了一种方法和工具。 第三,FMECA应用效果显著、潜力大。FMECA不仅可以应用于对追溯链的某一段(或可追溯性系统的子系统)的分析,也可以应用于整个追溯链(或可追溯性系统)的分析,从而真正地实现从“农田到餐桌”的全程追溯。 FMECA在食品安全追溯链和追溯系统的研究中,需要对相关环节进行详细的分析,可能涉及到企业的内部非公开信息,企业在这些方面的开放程度较低,容易产生抵触情绪,妨碍分析工作的有效开展。目前,政府虽已经出台了一些政策,但并未有明确到位,有必要加强引导企业提高在食品安全方面的开放水平和透明度。 FMECA技术在追溯链或可追溯性系统研究工作中的应用,应该注意以下几个问题: (1)“谁设计,谁分析”。FMECA工作应由构建追溯链和设计可追溯性系统的专门人员完成,即“谁设计、谁分析”。为了保证FMECA工作的全面性、有效性、真实性和可靠性,也可采取以设计人员为主体,吸收各方相关人员组成“FMECA团队”(如食品安全、质量控制、生产管理、物流管理等方面的人员)共同完成FMECA工作,其中可靠性专业人员应协助设计人员完成分析工作,提供实施FMECA的程序、方法,并进行适时指导。 (2)整个链的FMECA分析。通过对“从田头到餐桌”整个追溯链或可追溯性系统的FMECA分析,以全局的高度进行统筹分析,便于综合考虑各种因素(如成本、技术手段和必要性),从而准确把握和发现影响追溯链的关键节点,最终提出解决问题的方案。 (3)FMECA的动态分析过程。FMECA是一个反复迭代、逐步完善的过程。在可追溯性系统的设计和运行阶段,都可以使用FMECA分析。设计和开发完成的可追溯性系统可能并不完善,随着系统的试运行,可能会出现未曾预料的问题,还需要进行改进,而FMECA分析就可以应用到这个动态的改进过程中。">编辑]实施FMECA应注意的问题 1.明确分析对象 找出零部件所发生的故障与系统整体故障之间的因果关系是FMECA的工作思路,所以明确FMECA的分析对象,并针对其应有的功能,找出各部件可能存在的所有故障模式,是提高FMECA可靠性和有效性的前提条件。 2.时间性 FMEA、FMECA应与设计工作结合进行,在可靠性工程师的协助下,由产品的设计人员来完成,贯彻“谁设计、谁分析”的原则,并且分析人员必须有公正客观的态度,包括客观评价与自己有关的缺陷,理性分析缺陷的原因。同时FMEA必须与设计工作保持同步,尤其应在设计的早期阶段就开始进行FMECA,这将有助于及时发现设计中的薄弱环节并为安排改进措施的先后顺序提供依据。如果在产品已经设计完成并且已经投产以后再进行FMEA,其实对设计的指导意义不大。一旦分析出原因,就要迅速果断地采取措施,使FMEA分析的成果落到实处,而不是流于形式。 3.层次性 进行FMECA时,合理的分析层次确定,特别是初始约定层次和最低约定层次能够为分析提供明确的分析范围和目标或程度。此外,初始约定层次的划分直接影响到分析结果严酷度类别的确定。一般情况下,应按以下原则规定最低约定层次:。 (1)所有可获得分析数据的产品中最低的产品层次; (2)能导致灾难的(I类)或致命的(II类)故障的产品所在的产品层次; (3)定或预期需要维修的最低产品层次,这些产品可能导致临界的(III类)或轻度的(IV类)故障。 4.FMECA团队协作和经验积累 往往FMECA都采用个人形式进行分析的,但是单独工作无法克服个人知识、思维缺陷或者缺乏客观性。从相关领域选出具有代表性的个人,共同组成FMECA团队。通过集体的智慧,达到相互启发和信息共享,就能够较完整和全面地进行FMECA分析,大大工作效率。 FMECA特别强调程序化、文件化,并应对FMECA的结果进行跟踪与分析,以验证其正确性和改进措施的有效性,将好的经验写进企业的FMECA经验反馈里,积少成多,形成一套完整的FMECA资料,使一次次FMECA改进的量变汇集成企业整体设计制造水平的质变,最终形成独特的企业技术特色。参考文献↑ 1.0 1.1 张进发.FMECA方法在供应链风险管理中的应用研究.物流技术.2009年03期↑ 李春华 刘世洪 郭波莉 朱海鹏.FMECA在食品安全追溯中的应用现状分析.中国食物与营养.2008年06期↑ 杨兰清 林秀兰.FMECA应用中主要问题的探讨.黑龙江科技信息.2009年24期
什么是FMEA? FMEA(Failure Mode and Effect Analysis,失效模式和效果分析)是一种用来确定潜在失效模式及其原因的分析方法。 具体来说,通过实行FMEA,可在产品设计或生产工艺真正实现之前发现产品的弱点,可在原形样机阶段或在大批量生产之前确定产品缺陷。 FMEA最早是由美国国家宇航局(NASA)形成的一套分析模式,FMEA是一种实用的解决问题的方法,可适用于许多工程领域,目前世界许多汽车生产商和电子制造服务商(EMS)都已经采用这种模式进行设计和生产过程的管理和监控。 FMEA的具体内容 FMEA有三种类型,分别是系统FMEA、设计FMEA和工艺FMEA, 1)确定产品需要涉及的技术、能够出现的问题,包括下述各个方面:需要设计的新系统、产品和工艺;对现有设计和工艺的改进;在新的应用中或新的环境下,对以前的设计和工艺的保留使用;形成FMEA团队。理想的FMEA团队应包括设计、生产、组装、质量控制、可靠性、服务、采购、测试 以及供货方等所有有关方面的代表。 2)记录FMEA的序号、日期和更改内容,保持FMEA始终是一个根据实际情况变化的实时现场记录,需要强调的是,FMEA文件必须包括创建和更新的日期。 3) 创建工艺流程图。 工艺流程图应按照事件的顺序和技术流程的要求而制定,实施FMEA需要工艺流程图,一般情况下工艺流程图不要轻易变动。 4)列出所有可能的失效模式、效果和原因、以及对于每一项操作的工艺控制手段: 对于工艺流程中的每一项工艺,应确定可能发生的失效模式. 如就表面贴装工艺(SMT)而言,涉及的问题可能包括,基于工程经验的焊球控制、焊 膏控制、使用的阻焊剂 (soldermask)类型、元器件的焊盘图形设计等。 对于每一种失效模式,应列出一种或多种可能的失效影响, 例如,焊球可能要影响到产品长期的可靠性,因此在可能的影响方面应该注明。 对于每一种失效模式,应列出一种或多种可能的失效原因. 例如,影响焊球的可能因素包括焊盘图形设计、焊膏湿度过大以及焊膏量控制等。 现有的工艺控制手段是基于目前使用的检测失效模式的方法,来避免一些根本的原因。 例如,现有的焊球工艺控制手段可能是自动光学检测(AOI),或者对焊膏记录良好的控制过程。 5)对事件发生的频率、严重程度和检测等级进行排序: 严重程度是评估可能的失效模式对于产品的影响,10为最严重,1为没有影响; 事件发生的频率要记录特定的失效原因和机理多长时间发生一次以及发生的几率。 如果为10,则表示几乎肯定要发生,工艺能力为0.33或者ppm大于10000。 检测等级是评估所提出的工艺控制检测失效模式的几率,列为10表 示不能检测,1表示已经通过目前工艺控制的缺陷检测。 计算风险优先数RPN(riskprioritynumber)。 RPN是事件发生的频率、严重程度和检测等级三者乘积,用来衡量可能的工艺缺陷,以便采取可能的预防措施减少关键的工艺变化,使工艺更加可靠。对于工艺的矫正首先应集中在那些最受关注和风险程度最高的环节。 RPN最坏的情况是1000,最好的情况是1,确定从何处着手的最好方式是利用RPN的pareto图,筛选那些累积等级远低于80%的项目。 推荐出负责的方案以及完成日期,这些推荐方案的最终目的是降低一个或多个等级。对一些严重问题要时常考虑拯救方案,如:一个产品的失效模式影响具有风险等级9或10;一个产品失效模式/原因事件发生以及严重程度很高;一个产品具有很高的RPN值等等。在所有的拯救措施确和实施后,允许有一个稳定时期,然后还应该对修订的事件发生的频率、严重程度和检测等级进行重新考虑和排序。 FMEA的应用 FMEA实际上意味着是事件发生之前的行为,并非事后补救。因此要想取得最佳的效果,应该在工艺失效模式在产品中出现之前完成。产品开发的5个阶段包括:计划和界定、设计和开发、工艺设计、预生产、大批量生产。 作为一家主要的EMS提供商,Flextronics International已经在生产工艺计划和控制中使用了FMEA管理,在产品的早期引入FMEA管理对于生产高质量的产品,记录并不断改善工艺非常关键。对于该公司多数客户,在完全确定设计和生产工艺后,产品即被转移到生产中心,这其中所使用的即是FMEA管理模式。 手持产品FMEA分析案例 在该新产品介绍(NPI)发布会举行之后,即可成立一个FMEA团队,包括生产总监、工艺工程师、产品工程师、测试工程师、质量工程师、材料采购员以及项目经理,质量工程师领导该团队。FMEA首次会议的目标是加强初始生产工艺MPI (Manufacturing Process Instruction)和测试工艺TPI(Test Process Instruction)中的质量控制点同时团队也对产品有更深入的了解,一般首次会议期间和之后的主要任务包括: 1.工艺和生产工程师一步一步地介绍工艺流程图,每一步的工艺功能和要求都需要界定。 2.团队一起讨论并列出所有可能的失效模式、所有可能的影响、所有可能的原因以及目前每一步的工艺控制,并对这些因素按RPN进行等级排序。例如,在屏幕印制(screen print)操作中对于错过焊膏的所有可能失效模式,现有的工艺控制是模板设计SD (Stencil Design)、定期地清洁模板、视觉检测VI(Visual Inspection)、设备预防性维护PM (Preventive Maintenance)和焊膏粘度检查。工艺工程师将目前所有的控制点包括在初始的MPI中,如模板设计研究、确定模板清洁、视觉检查的频率以及焊膏控制等。 3. FMEA团队需要有针对性地按照MEA文件中的控制节点对现有的生产线进行审核,对目前的生产线的设置和其它问题进行综合考虑。如干燥盒的位置,审核小组建议该放在微间距布局设备(Fine-pitch Placementmachine)附近,以方便对湿度敏感的元器件进行处理。 4. FMEA的后续活动在完成NPI的大致结构之后,可以进行FMEA的后续会议。会议的内容包括把现有的工艺控制和NPI大致结构的质量报告进行综合考虑,FMEA团队对RPN重新进行等级排序,每一个步骤首先考虑前三个主要缺陷,确定好推荐的方案、责任和目标完成日期。对于表面贴装工艺,首要的两个缺陷是焊球缺陷和tombstone缺陷,可将下面的解决方案推荐给工艺工程师: 对于焊球缺陷,检查模板设计(stencildesign),检查回流轮廓(reflow profile)和回流预防性维护(PM)记录; 检查屏幕印制精度以及拾取和放置(pick-and-place)机器的布局(placement)精度. 对于墓石(tombstone)缺陷,检查屏幕印制精度以及拾取和放置(pick-and-place)机器的布局(placement)精度; 检查回流方向;研究终端(termination)受污染的可能性。 工艺工程师的研究报告表明,回流温度的急速上升是焊球缺陷的主要原因,终端(termination)受污染是墓石(tombstone)缺陷的可能原因,因此为下一个设计有效性验证测试结构建立了一个设计实验(DOE),设计实验表明一个供应商的元器件出现墓石(tombstone)缺陷的可能性较大,因此对供应商发出进一步调查的矫正要求。 5. 对于产品的设计、应用、环境材料以及生产组装工艺作出的任何更改,在相应的FMEA文件中都必须及时更新。FMEA更新会议在产品进行批量生产之前是一项日常的活动。 批量生产阶段的FMEA管理作为一个工艺改进的历史性文件,FMEA被转移到生产现场以准备产品的发布。 FMEA在生产阶段的主要作用是检查FMEA文件,以在大规模生产之前对每一个控制节点进行掌握,同时审查生产线的有效性,所有在NPI FMEA阶段未受质疑的项目都自然而然地保留到批量生产的现场。 拾取和放置机器精度是工艺审核之后的一个主要考虑因素,设备部门必须验证布局机器的Cp/Cpk,同时进行培训以处理错误印制的电路板。FMEA团队需要密切监视第一次试生产,生产线的质量验证应该与此同时进行。在试生产之后,FMEA需要举行一个会议核查现有的质量控制与试生产的质量报告,主要解决每一个环节的前面三个问题。 FMEA管理记录的是一个不断努力的过程和连续性的工艺改进,FMEA文件应该总是反映设计的最新状态,包括任何在生产过程开始后进行的更改。 运用FMEA的意义 使用FMEA管理模式在早期确定项目中的风险,可以帮助电子设备制造商提高生产能力和效率,缩短产品的面市时间。此外通过这种模式也可使各类专家对生产工艺从各个角度进行检测,从而对生产过程进行改进。所推荐的方案应该是正确的矫正,产生的效益相当可观。为了避免缺陷的产生,需要对工艺和设计进行更改。使用统计学的方法对生产工艺进行研究,并不断反馈给合适的人员,确保工艺的不断改进并避免缺陷产生。相关条目DFMEAPFMEA
什么是EFQM模型? EFQM模型是欧洲大陆使用最广的质量管理架构。 EFQM模型是一个非硬性规定的全面质量管理架构,包括9个原则, 其中5个属于“引擎”(Enablers),4个属于“结果”(Results)。 “引擎”原则指导企业怎么做。 “结果”原则指导企业达到具体目标。 “引擎”导致“结果”,来自“结果”的反馈帮助进一步提高“引擎”。 EFQM模型承认有各种各样的办法达到可持续的卓越绩效。 但是,EFQM同时假定,不管是从绩效、员工、顾客,还是从社会角度来衡量,达到卓越的前提必须是,在有力的领导下,战略决策通过人际合作、资源及流程得到贯彻执行。 全面质量管理(TQM)认为,不应该把质量控制任务留到产品线的终端环节才去做, 如最后生产环节的成品检查。 质量控制应该始于原材料抵达的那一刻起,直到成品离开生产工厂。 目前,愈来愈多的管理者关注业务卓越化管理,而欧洲品质管理基金会(European Foundation for Quality Management,EFQM)建立的EFQM业务卓越模型简称EFQM模型则给组织提供了一个用于自我业务评价和改进的工具。通过调查企业在此框架下不断努力改进业务运作的实际做法及结果并加以分析。">编辑]EFQM模型基本概念 EFQM模型中包含八个主导概念:结果导向,以顾客为中心,领导和坚定的目标,过程和事实管理,人员开发和参与不断学习,创新的改进,发展伙伴关系,公共责任。 第一,结果取决于兼顾并满足所有相关受益者的需要(受益者包括员工、顾客、供应商、社会以及企业的投资人)。 第二,以顾客为中心,顾客是产品和服务的最终裁判人。使顾客忠诚,留住顾客以及获得市场份额都是通过清楚地识别顾客目前的和潜在的需要而得到最优化。 第三,组织中的领导行为创造了清晰一致的组织目标,也创造了使组织及其员工取得优秀的环境。 第四,当组织内部的所有活动被理解并系统地加以管理时,当有关现行运营和有计划的改进等决策是通过使用包括受益者意见在内的可靠信息作出时,组织运行就越有效。 第五,组织中员工的潜能是通过价值分享,相互信任和授权的文化氛围,鼓励员工参与得以充分的释放。 第六,当组织是在不断学习,创新和改进的文化氛围中进行管理和分享信息时,其绩效最优。 第七,组织与其伙伴有互惠关系,建立信任,分享信息并保持一致时,其工作最有效。 第八,对于一个注重公共责任的企业,其组织及其员工的长期利益会得到最好保护。">编辑]EFQM模型工具 EFQM模型提供了以下工具: RADAR记分矩阵 - 结果(Results)、途径(Approach)、部署(Deployment)、评估(Assessment)、回顾(Review)。 结果 - 考核组织所要达到的目标。 在一个卓越组织内部,其结果将是持续不变的良好绩效,以及积极的发展趋势,通过适当途径实现或超越的各项组织目标。 此外,结果的范围亦明确了组织在经营上、财务上等各相关领域的绩效。 途径 - 考核组织行动计划及其原因。 卓越组织往往有一个可靠的途径来来传达现在及将来对于结果的需求 - 这些途径合乎逻辑、定义准确、流程完备、关注利益相关者的需求,有力支持组织的战略、政策,并与其他途径相互关联。 部署 - 考核组织如何部署这些途径,以及途径将如何展开、实施。 卓越组织将用系统的方法在相关领域施行这些途径。 评估与回顾 - 考核组织相关活动,以对途径和部署进行评估和回顾。 在一个卓越组织内,途径、部署总是置于常规监督之下,根据这些监测和分析达到的结果及持续的学习活动,组织将确定途径的优先顺序、执行计划及改进环节。 PATHFINDER卡片 Pathfinder卡片是供组织找出改善提高环节的自我评估工具。 其目的是帮助企业通过自我评估发现改进的机会、制定改进计划。 它不是一个记分卡,它包含一系列的问题,用于企业快速自测。 这一工具既可以作为准则也可以作为次准则来使用。 EFQM九个大项的具体内容 为了深入研究EFQM模型,现将其九个大项及32个子项的内容说明如下: 1)领导 即领导者们如何促成任务和远景目标的实现,开发长期成功所需要的战略,并通过适当的行动和行为予以实施,领导个人参与以确保发展和实施组织的管理系统。它包括: (1)领导者提出任务、远景目标和价值观,并且在优秀文化方面起模范作用; (2)领导亲自参与确保组织管理系统的开发、实施和不断改进; (3)领导参与接触顾客、合作者和来自社会的代表; (4)领导激励、支持和重视组织员工。 2)战略与策划 即组织如何通过以受益者为中心的清晰战略,并由相关的方针、计划、目的和过程支持,来实现组织的任务和远景目标。它包括: (1)战略与策划要以现在和将来的需要,以及受益者的期望为基础; (2)战略与策划要以有关的绩效衡量、调查、学习和有关创新活动的信息为基础; (3)战略与策划的开发和更新; (4)战略与策划通过一个主要过程框架展开; (5)战略与策划的沟通和实施。 3)人力 即组织如何在个人、团体和组织高层上管理、开发和释放员工的知识和潜能,把各种活动加以计划来支持方针与策略和过程的有效运行。它包括: (1)人力资源的计划、管理和改进; (2)员工知识和能力的识别、开发和保持; (3)员工参与和授权; (4)员工与组织之间的对话; (5)员工获得奖励、重视和关心。 4)合作关系和资源 即组织如何计划和管理其外部合作关系和资源来支持其方针与战略和过程的有效运行。它包括: (1)外部合作关系的管理; (2)财务的管理; (3)建筑物、设备和材料的管理; (4)技术的管理; (5)信息和知识的管理。 5)过程 即组织如何设计、管理和改进其过程来支持方针与战略,使顾客和其他受益者完全满意和增加价值。它包括: (1)过程的系统设计和管理; (2)过程的改进。按需要通过创新使顾客和其他受益者完全满意和增加价值; (3)根据顾客的需要和期望来设计和开发产品和服务; (4)产品和服务的生产、传递和售后服务; (5)顾客关系管理和扩大。 6)顾客结果 即就外在顾客而言,组织要取得什么成果。它包括: (1)感受的测量; (2)绩效指标。 7)员工结果 就员工而言,组织要取得什么成果。它包括: (1)感受的测量; (2)绩效指标。 8)社会结果 就地区、国家和国际社会而言,组织要取得什么成果。它包括: (1)感受的测量; (2)绩效指标。 9)主要绩效结果 就计划的绩效而言,组织要取得什么成果。它包括: (1)感受的测量; (2)绩效指标。 EFQM模型中九个大项内容的整体分析 总体来说,EFQM模型中包含八个主导概念:结果导向,以顾客为中心,领导和坚定的目标,过程和事实管理,人员开发和参与不断学习,创新的改进,发展伙伴关系,公共责任。 结果取决于兼顾并满足所有相关受益者的需要(受益者包括员工,顾客,供应商,社会以及企业的投资人)。 以顾客为中心,顾客是产品和服务的最终裁判人。使顾客忠诚,留住顾客以及获得市场份额都是通过清楚地识别顾客目前的和潜在的需要而得到最优化。 组织中的领导行为创造了清晰一致的组织目标,也创造了使组织及其员工取得优秀的环境。 当组织内部的所有活动被理解并系统地加以管理时,当有关现行运营和有计划的改进等决策是通过使用包括受益者意见在内的可靠信息作出时,组织运行就越有效。 组织中员工的潜能是通过价值分享,相互信任和授权的文化氛围,鼓励员工参与得以充分的释放。当组织是在不断学习, 创新和改进的文化氛围中进行管理和分享信息时,其绩效最优。 组织与其伙伴有互惠关系,建立信任,分享信息并保持一致时,其工作最有效。 对于一个注重公共责任的企业,其组织及其员工的长期利益会得到最好保护。 企业卓越模式,是依据上述八项转化成可执行与评审的九大项品质奖评审项目,内容分成32个小项。九大项中,前五项是属于实施的部分(Enablers),占50%,后四项属于成果部分(Results),也占50%。实施的部分指导企业怎么做。 结果指导企业达到具体目标。 实施导致结果,来自结果的反馈帮助进一步提高实施。 EFQM模型的核心要求—RADAR理念 RADAR理念的要求 RADAR理念是EFQM模型的核心要求,它共有四个方面的要求: 结果:应有正面的趋势稳定的表现,目标要恰当且被实现或超越。将结果与其他的相比较。确定结果与方案的相关性。结果的范围覆盖全部相关领域。 方案:计划和开发一系列协调的方法去实现目前和将来需要的结果。对于一个方案,要问:具体的结构内容是什么?为什么这么做?一个好的方案,应该包含被很好定义和开发的流程。应关注干系人的需求,应与战略和其它流程协调。 展开:用一个系统的途径去下达这个方案,并彻底执行。 评估和重审:在分析和监督已取得的成效和持续学习活动的基础上来评价这个方案的效果及方案被展开的程度。根据确认的结果来计划、实施改善行动。在评估方案结果和方案执行程度两方面,组织应有定期的测量和学习活动。并用所得结果来修改计划和执行改善活动。 RADAR理念的分析 PDCA计划循环法来分析RADAR理念。 “PDCA 计划循环法的基本原理,就是做任何一项工作,通常都是先有设想,并通过计划表达出来;然后按照计划规定去执行、检查、改善;最后通过工作循环,提高水平。这是做好一切工作的一般规律。” 通过对照PDCA和RADAR,容易发现,两者都包含计划、执行、检查、改善的过程,都强调持续改进,通过循环,不断提高。 所不同的是,RADAR对计划、执行、检查、改善过程则有更高的要求。对计划的方案,要求包含被很好定义和开发的流程。应关注干系人的需求,应与战略和其它流程协调。对方案的执行,要求用一个系统的途径去展开,并保证全面执行。在检查阶段,则不仅检查方案的效果,而且要检查方案的展开情况,是否在所有相关领域都得到展开。对于改善活动,强调了应有定期的测量和学习活动。并用所得结果来修改计划和执行改善活动。 另外,RADAR 对结果的检查则提出相当严格的标准:与战略相符;应有正面的趋势和稳定的表现;目标要恰当且被实现或超越;将结果与对手的比较;确定结果与方案的相关性;结果的范围覆盖全部相关领域。 所以说,RADAR是对PDCA的提升。它可以作为一个方法去指导企业进行计划、执行、检查和改善,也可以作为一个评估工具去检查企业各项活动的成熟程度。">编辑]EFQM模型的案例分析 依据对上海企业质量管理状况的问卷调查,按EFQM检验各因素的权重结构,进而发现中国企业质量管理活动的重点和差异点,为政府和企业战略决策提供支持。通过了因子分析、因子得分分析和Bootstrap方法得到了必要的数据。分析显示上海企业的质量管理要素的权重分配(见下图)。它与欧洲质量奖模型的权重结构是不同的。 由于水平指标要求能很好地反映质量管理状况,要素的权重越大说明这一要素与水平指标的关系越密切。从上海企业质量管理实践的质量管理的权重结构,可以了解企业对各个要素的关注和实践程度。 首先,对于动力部分和结果部分的权重分配,实证研究的结果是570∶430,EFQM的比例是500∶500,上海企业重视动力部分要素,因而它的权重大于结果部分,企业可能认为通过动力要素的启动,可以使企业获得更好的质量管理水平。实施结果需要其他动力因素的促进,而企业在动力因素上的努力,也是随着一些新观念刚刚起步,对结果不能马上产生效应,但从长期目标来看,这种作用将是明显的,所以用动力部分的要素评价企业质量管理实践也是非常必要的在动力部分,可以发现各要素被关注的程度比较平均。这样的权重结构可以验证如下论点: ①国内的全面质量工作已经开展20多年,各个企业从领导意识上都比较重视质量管理工作; ②随着中国融入国际市场,很多先进的管理理念进入国内企业,如人力资源管理、供应链管理、战略管理、顾客关系管理、企业形象等,企业的战略必然调整,导致企业关注并加强战略策划; ③领导与政策战略、人员管理及伙伴与资源之间关系密切(见下图),很难把他们分割开,这使得这些指标的权重分配比较均匀; ④在质量管理过程和控制上,国内企业开展较早,应用广泛,非常重视生产过程这个中间环节。 在结果部分,对顾客满意和社会影响的关注程度略高于对人员满意和实施结果。目前企业很重视企业的外部形象问题,驱动企业关心顾客满意和社会影响,以增强企业的竞争能力。使人员满意的内部形象问题也受到企业较多关注。而实施结果的关注相对少些。企业可能形成了这样的认识,做好动力部分要素的工作,并解决好企业内外部的问题,就能提升质量管理的实施效果。 EFQM的权重是根据世界级公司的优秀经验制订的,为企业成功提供了模式和途径。实证结果显示在过程管理(-30),顾客满意(-81)和实施结果(-59)上,同EFQM差别较大。而这正反映了目前国内企业管理方面的不足。应对顾客满意过程管理驱动和保证实施的效果,给予足够的重视。 通过以上分析可以看到,目前企业的质量管理实践正以动力要素和内外部满意作为驱动力,以达到期望的实施结果。而企业在关注动力要素和内外部满意的同时,应了解要素间的联系,系统而不是孤立地实施管理工作,以提升企业管理的质量。进一步的研究方向在于持续跟踪企业的质量管理实践,把握企业质量管理活动关键要素,并研究要素间的联系,与国际企业进行比较研究,为中国企业的质量管理战略提供依据。参考文献↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 John S. Oakland - TQM: Text with Cases,Third Edition↑ 王仁鹏 胡宗武 金国强. 基于上海企业的EFQM模型权重结构.系统工程理论方法应用.2002年03期
什么是DPMO DPMO(即:每百万次采样数的缺陷率)是指100万个机会里面,出现缺陷的机会是多少。这里有一个计算公式,即DPMO=(总的缺陷数/机会)×一百万分之一百万。 DPMO的概念由IPC-7912 Calculation of DPMO and Manufacturing Indices for Printed Board Assemblies 提出。它包括元件的DPMO,贴装的DPMO和端子的DPMO,这3个数据相乘,可得到总的制造指标(OMI,Overall Manufacturing Index)。 很多宣称达到6SIGMA水平的公司就是应用了DPMO的概念。 所谓的缺陷:是指产品、或服务、或过程的输出没有达到顾客要求或超出规格规定。 所谓的缺陷机会数:是指产品、或服务、或过程的输出可能出现缺陷之处的数量,如:一块线路板有200个焊点就有200个出现焊接缺陷机会;一张申请表有15个栏目就有15个出现填表缺陷的机会。DPMO的计算 如果我们统计了过程输出的缺陷数和缺陷机会数,我们就可以计算: 机会缺陷率DPO(Defects Per Opportunity),即每次机会中出现缺陷的比率表示了每个样本量中缺陷数占全部机会数的比例。由式1计算: 缺陷数 DPO=----------------- (式1) 产品数×机会数 例1 假定这100块电路板中,每一个电路板都含有100个缺陷机会,若在制造这100个电路板时共发现21个缺陷。 则 百万机会缺陷数DPMO(Defects Per Million Opportunity),DPO常以百万机会的缺陷数表示,即DPMO=DPO×106,或由式5-6-4计算: 总的缺陷数×106 DPMO=------------------- 产品数×机会数 本例中,0.0021的DPO即为2100的DPMO。 DPMO值可以用来综合度量过程的质量。例如,某印刷电路板的制造工厂在同一条生产线上可能生产不同规格的印刷电路板。每一种产品都有不同的设计,因此,在生产过程中,缺陷机会也不同。但是,不管生产何种规格的产品,都可以统计出现缺陷的数量和缺陷机会的数量,然后用总的缺陷的数量除以总机会数,可以得到DPMO,即使每天的产品种类不同,我们都可以做同样的统计。 在6西格玛管理中常常将DPMO折算为Z。DPMO对应于过程输出质量特性超出规格限的比率,可以通过对如图1所示的正态分布中规格限外的部分求积分而获得。此时,标准正态分布中的分位数点Z,就是过程的西格玛水平。6西格玛管理中常用的Z换算表如表2所示。 图1:缺陷率与过程输出西格玛水平的对应关系 表2 西格玛值与DPMO对应表(考虑1.5倍偏移时) 例2:某物料清单BOM(Bill of Material)上有4个需要填表之处,均可能会发生填写错误,即该BOM有4个缺陷机会: 总的缺陷数×106 DPMO=------------------ 4×BOM的总数 假如在1376张物料清单BOM上发现41个缺陷,则其 即每百万个机会中有7449个缺陷。查表可得该填写BOM过程的西格玛水平约为3.95西格玛(考虑1.5倍偏移)。 DPMO与六西格玛的关系 如果DPMO是百万分之三点四,即达到99.99966%的合格率,那么这就叫六西格玛。(DPMO与西格玛的对应关系如下表所示) 引入了西格玛这个概念以后,不同的企业、工厂、流程、服务之间都可以进行量化的比较。">编辑]DPMO在电子制造业运用的优点 对于电子制造业来说,以DPMO为中心进行管理是行之有效的,其优点如下:可以建立一个便于持续不断地改进制造工艺质量的环境;可以形成一种方法,以便更好地制订改进生产线的计划,超过竞争对手,达到工业标准;能够在生产的早期阶段准确地估计印制电路板的装配成本,便于以后为新的业务提出报价;进行可实施的DFM和DFT;降低装配、测试、返工修理的成本,降低废品率;提高生产线的在用率。 DPMO作为质量基准的局限性 DPMO容易受到不良的测试复盖问题影响。如在过程中任何点,缺陷没有被检测到,就可能未被包含在DPMO计算内。 所以,如果全部测试步序的所有测试复盖面相加起来是完全的,SMT组装过程整体DPMO能反映正确的整体DPMO。反之,单一测试步序缺少复盖,则‘产能’的可信度降低,当全部测试步序相加,缺少必须的测试复盖,则整体DPMO的可信度将被削弱。 产品间DPMO比较时,应考虑到产品的‘相对复杂性’与‘可制造性指数’。例如汽车电子大批量含3000焊点印制板组件,与3000焊点通讯组件板间的DPMO比较,在技术层次上是可能有效的,但实际上因为不同产品间的质量要达到相同水平是十分困难的,所以受到限制。 产品间的DPMO或与标准比较时,重要的是需要考虑那些因素可以认为是‘对等’的,在这个关系中,复杂性指数是很有用的。">编辑]DPMO案例分析 DPMO在印制电路板使用 建立管理具体生产线的DPMO 数据库用户可以按照封装类型来建立DPMO数据库。按照焊点和组件的DPMO都可以存放在数据库中。不同的数据库可以管理不同制造商生产线的信息.或者复杂程度不同的产品信息。用户可以根据产品来选择适当的数据库。如果用户没有数据库,那么可以按照预先的设定数据.迅速地转到按照焊点或者组件得到的DPMO。这样计算出来的缺陷和合格率等数据的准确性与所用的DPMO是一样的:在以后重复进行的计算中应当对假定做一些调整。 预测缺陷类型 过去的DPMO数据可以用来预测将来制造产品时的缺陷类型。对于决定什么样的测试策略是最好的,以及哪些组件需要更高的测试覆盖率。故障类型的数据是很有用的。这种数据可用来预测测试与排除问题、修理的成本以及废品率。 制订测试策略 通过建立每一台测试设备的故障覆盖模型.工程技术人员可以设计出最优的测试计划工程技术人员可以确定ICT在生产线上的什么位置可以增高覆盖率.同时解决AOI和AXI的覆盖率问题。 也可以预知每种测试所发现的缺陷类型,甚至清楚没有发现到的缺陷类型。用这个方法,可以把某个测试策略所达到的质量水平确定下来。在达到产品最终用户对可靠II生要求的条件下,质量数据其实就是用来比较不同测试策略的有效性的。 为生产过程确定质量目标 制造商可以把要达到的DPMO目标或者产业质量标准存放在DPMO数据库中.在建立具体印制电路板的模型时可以派上用场。由于测试覆盖率以及在测试中发现的缺陷是明确的.软件能够估计不同阶段测试的合格率。这个合格率的目标值.可以用于生产。根据质量监控小组所要求的缺陷容许度.可以得出目标值与实际值之间的差别。 提供成本合理的设计 生产工程师在围绕DFM和DFT开展工作时所遇到的共同问题是.不能够定量化在设计中建议改变所需要的费用。用户可以通过改变DPMO关于具体组件(或者焊点)的假设,从而显示出在对设计做了具体的改变时.如何使得产品质量下降(或者质量改善).因而可以定量地确定它对合格率.修理费用、废品率以及质量水平的影响。这样一来,就可以获得更加切实可行的DFM和DDFl。 结论 制造商可以用DPMO来降低印制电路板的装配成本.有了材料清单(BOM)和DPM。就可以针对将来的生产计算缺陷的类型。这一数据可以用于开展新的业务时报价,在印制电路板制造出来之前就为生产线设立质量目标、决定测试策略预估合格率,或者预估产品的质量水平。产业界正在合作开展DPMO项目,以充分挖掘DPM0的战略价值。参考文献↑ 1.0 1.1 AmitVerme.运用DPMO降低PCB的装配成本.中国电子商情:SMT.2003年7期