【文章內(nèi)容簡介】 些措施,典型的設(shè)計控制有：工程計算、材料試驗、設(shè)計評審、臺架試驗、可行性評審、各種設(shè)計驗證方法，樣件制造與試驗、道路試驗、車隊試驗等等,核心小組應(yīng)一直致力于設(shè)計控制的改進(jìn)。我們可以把設(shè)計控制按優(yōu)先采用的順序，分成兩種類型，或者形象地比喻為二道防線。優(yōu)先采用的第一種方法，預(yù)防：即第一道防線是：防止失效模式的原因/機(jī)理發(fā)生，或減少它出現(xiàn)的幾率。例如，通過工程分析，使零件具備充分的合理的強(qiáng)度、剛度、壽命等；通過材料試驗與分析，使材料具有良好的耐腐蝕性；通過實體仿真，模擬制造和裝配過程，觀察分析是否存在可能的失效，等等。第二種方法，探測：即第二道防線是：在項目投產(chǎn)之前，而對造成該失效模式的原因/機(jī)理不清的情況下，通過分析方法或物理方法,找出失效模式的潛在原因/機(jī)理或失效模式。例如，通過臺架試驗找出造成齒輪表面損壞的原因，找出發(fā)動機(jī)早期磨損的原因，等等；通過試驗設(shè)計等方法找出各種因素變差對系統(tǒng)變差的影響，從而找出防止失效的優(yōu)化方案等。綜上所述，應(yīng)優(yōu)先采用第一種方法，即預(yù)防控制,假如預(yù)防控制被融入設(shè)計意圖并成為其一部分,它可能影響最初的頻度定級。探測度的最初定級將以探測失效起因/機(jī)理或探測失效模式的設(shè)計控制為基礎(chǔ)。其次是第二種方法作為最后一道防線。當(dāng)然，沒有任何設(shè)計控制，設(shè)計將具有很大盲目性，風(fēng)險極大。從時間角度考慮，設(shè)計控制采取的越早越好。這將有利于失效的早期識別和預(yù)防，降低開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期，降低風(fēng)險。需要加以強(qiáng)調(diào)的是，用于制造、裝配過程的檢驗和試驗不能視為設(shè)計控制。 探測度（D） 所謂探測度是與設(shè)計控制中所列的最佳探測控制相關(guān)聯(lián)的定級數(shù),是指所采用的第2種(探測)設(shè)計控制方法能探測出潛在失效模式的原因/機(jī)理或潛在的失效模式的有效性。為了獲得一個較低的定級,通常計劃的設(shè)計控制(如確認(rèn)和/或驗證活動)予以改進(jìn)。 D是英文Detection的字首。探測度也是用1~10分來評估。下表列出本手冊中推薦的DFMEA探測度評價準(zhǔn)則。探測性評價準(zhǔn)則：由設(shè)計控制可探測的可能性探測度絕對不肯定設(shè)計控制將不能和/或不可能找出潛在的原因/機(jī)理及后續(xù)的失效模式，或根本沒有設(shè)計控制。10很極少設(shè)計控制只有很極少的機(jī)會能找出潛在原因/機(jī)理及后續(xù)的失效模式9極少設(shè)計控制只有極少的機(jī)會能找出潛在原因/機(jī)理及后續(xù)的失效模式8很少設(shè)計控制有很少的機(jī)會能夠找出潛在原因/機(jī)理及后續(xù)的失效模式7少設(shè)計控制有較少的機(jī)會能找出潛在原因/機(jī)理及后續(xù)的失效模式6中等設(shè)計控制有中等機(jī)會能找出潛在原因/機(jī)理及后續(xù)的失效模式5中上設(shè)計控制有中上多的機(jī)會能找出潛在原因/機(jī)理及后續(xù)的失效模式4多設(shè)計控制有較多的機(jī)會能夠找出潛在原因/機(jī)理及后續(xù)的失效模式3很多設(shè)計控制有很多的機(jī)會能夠找出潛在原因/機(jī)理及后續(xù)的失效模式2幾乎肯定設(shè)計控制幾乎肯定能夠找出潛在原因/機(jī)理及后續(xù)的失效模式1核心小組應(yīng)對相互一致的評定準(zhǔn)則和定級方法達(dá)成一致意見,盡管對個別產(chǎn)品分析可做調(diào)整。評估探測度時，首先確定現(xiàn)有的設(shè)計控制是否能用來檢出失效模式的原因/機(jī)理。如果可以，它將可能減少失效模式出現(xiàn)的可能性，亦即將降低頻度。如果現(xiàn)有的設(shè)計控制不能用來檢出失效模式的原因，則應(yīng)評價其檢出失效模式的有效性，或者，根本沒有設(shè)計控制。試驗條件的正確選擇，增加試驗樣品的數(shù)量，能提高設(shè)計控制方法的有效性。以下我們舉兩個例子。例一，擬采用試驗臺試驗來找出失效模式的原因，試驗條件與現(xiàn)有零件的試驗條件相似，該試驗對現(xiàn)有零件是有效的。而該零件與現(xiàn)有零件只有小修改。試驗樣品的數(shù)量為40。經(jīng)小組分析，探測度為3。例二，某一零件的設(shè)計有明顯的改變。采用的設(shè)計控制方法是：4輛汽車各裝1個樣件進(jìn)行道路耐久性試驗。經(jīng)小組評估，探測度為6。 風(fēng)險順序數(shù)（RPN—Risk Priority Number）失效模式的潛在后果嚴(yán)重度S，失效模式的可能頻度O，設(shè)計控制方法對檢出失效模式及其原因的探測度D，聯(lián)合構(gòu)成潛在失效模式對產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的風(fēng)險。聯(lián)合上述三個評估分?jǐn)?shù)的常用方法是，將它們連乘，得到所謂的風(fēng)險順序數(shù)。當(dāng)S=10，O=10時，D=10時，RPN=1000；當(dāng)S=1，O=1，D=1時，RPN=1。顯然，RPN越大，意味著設(shè)計的風(fēng)險越大，越需要采取措施。究竟RPN降到多少，該失效模式的風(fēng)險是可以接受的？這要根據(jù)企業(yè)的經(jīng)驗來確定。例如，據(jù)資料介紹，有的企業(yè)將RPN劃成三個線：紅線——RPN為125（相當(dāng)于（555），風(fēng)險嚴(yán)重；黃線——RPN為64（相當(dāng)于444），風(fēng)險較大；綠線——RPN為27（相當(dāng)于333），風(fēng)險較小?？晒﹨⒖肌PN值的大小，也為我們確定了解決問題的優(yōu)先順序提供參考。當(dāng)RPN相近的情況下，應(yīng)優(yōu)先注意S大的失效模式，以及S和O都較大的失效模式。S大的失效模式，哪怕出現(xiàn)的概率很小，一旦發(fā)生，后果就很嚴(yán)重，因此，始終要引起重視。 建議的措施根據(jù)對失效模式風(fēng)險評估結(jié)果, 經(jīng)過小組討論, 決定是否要采取措施, 采取哪些措施。我們所指的措施是針對產(chǎn)品設(shè)計的措施。產(chǎn)品設(shè)計的FMEA中的措施不應(yīng)包括在制造、裝配過程的措施，更不能依賴過程檢驗的強(qiáng)化措施。采取措施的目標(biāo)是降低潛在失效風(fēng)險，即降低失效模式的嚴(yán)重度（S）、頻度（O）和探測度（D）。一般實踐中,不管其RPN值是多大,當(dāng)嚴(yán)重度是9或10時,必須予以注意,以確?，F(xiàn)行的設(shè)計控制或預(yù)防/糾正措施針對了這種風(fēng)險。在對嚴(yán)重度值為9或10的項目給予特別關(guān)注之后,核心小組再考慮其他的失效模式,其意圖在于降低嚴(yán)重度,其次頻度,再次探測度。降低嚴(yán)重度S，只有通過修改設(shè)計，使失效模式改變或不出現(xiàn)。例如，改變水箱支架結(jié)構(gòu)的聯(lián)接方式，大大降低支架的應(yīng)力，使之?dāng)嗔咽Р粫a(chǎn)生。降低頻度O，也只有通過修改設(shè)計消除失效原因或減少其原因發(fā)生。如改進(jìn)材料的規(guī)范，通過有限元分析改進(jìn)結(jié)構(gòu)，改進(jìn)表面處理提高耐腐蝕性，等。要降低探測度D，應(yīng)采取更有效的設(shè)計控制方法， 由第三種控制方法改變?yōu)榈诙N控制方法，由第二、三種方法改變?yōu)榈谝豢刂品椒?。如除道路試驗外，增加臺架試驗，增加材料試驗，采取試驗設(shè)計方法找出各設(shè)計因素變差的影響與優(yōu)化方案，增加試驗的樣本數(shù)和試驗周期等等。 建議措施的責(zé)任 填入每一項建議措施的責(zé)任組織的名稱和個人的姓名以及目標(biāo)完成日期。 采取的措施 在措施實施之后,填入實際措施的簡要說明以及生效日期。 措施的結(jié)果當(dāng)建議措施被實施并驗證后，小組將最終確定采取的設(shè)計措施（設(shè)計改進(jìn)和新的控制措施）。然后對之進(jìn)行新的風(fēng)險評估，即估計采取新措施后的S、O和D，并計算RPN。如果風(fēng)險評估結(jié)果仍未達(dá)到預(yù)期效果，小組將進(jìn)入新的一輪建議措施的研究—— 驗證——評估，一直到可接受為止。 跟蹤措施建議措施的落實是十分重要的，任何建議措施都應(yīng)有具體的負(fù)責(zé)人和規(guī)定的完成日期，小組和主管設(shè)計的人員要對此負(fù)責(zé)到底。DFMEA還應(yīng)該是一種動態(tài)文件，它應(yīng)體現(xiàn)最新的設(shè)計思想，包括投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)問題而采取的設(shè)計修改而進(jìn)行新的FMEA。負(fù)責(zé)設(shè)計的工程師可采用幾種方式來保證所關(guān)注的問題得到明確,并且所建議的措施得到實施。這些方式包括但不限于以下內(nèi)容： 保證設(shè)計要求得到實施； 評審工程圖樣和規(guī)范； 確認(rèn)這些以反映在裝配/生產(chǎn)文件之中； 評審過程FMEA和控制計劃。第3章 制造與裝配過程的潛在失效模式分析FMEA（PFMEA） PFMEA的準(zhǔn)備工作PFMEA原則上是在設(shè)計能夠滿足顧客需要的前提下，對過程中的潛在失效模式進(jìn)行分析。也就是說，DFMEA的工作不包含在PFMEA中。但是，由于設(shè)計中可制造性和裝配性設(shè)計的缺陷可能造成過程潛在失效模式的發(fā)生。因此，PFMEA有可能成為設(shè)計FMEA中對可制造性和裝配性問題的補(bǔ)充，應(yīng)該反饋到DFMEA中去。PFMEA的準(zhǔn)備工作可以包括：① 建立小組；② 必要的資料，如： 過程流程圖； 過程特性矩陣表； 現(xiàn)有的類似的過程FMEA資料； 現(xiàn)有的類似的過程FMA資料； 特殊過程特性明細(xì)表； 工程規(guī)范。③ PFMEA表格。PFMEA采用的表格同DFMEA表格。見附錄6的PFMEA表格。表格表頭各項內(nèi)容的含義也與PFMEA大體相同。需要說明的是，所謂關(guān)鍵日期是指初次完成PFMEA的日期，該日期的限期是正式生產(chǎn)之前。以下對表格中各欄目的含義、考慮方法及填寫內(nèi)容作盡可能詳細(xì)的介紹。PFMEA文件是一種動態(tài)文件,它應(yīng)： 在可行性階段或之前進(jìn)行； 在生產(chǎn)用工裝到為之前； 考慮到從單個部件到總成的所有的制造工序。 過程功能/要求所謂過程功能/要求，是指填入被分析過程或工序的目的簡要說明,例如車削軸的外徑，將A零件焊接到B零件上，裝配某總成，淬火處理，等等。另外,建議記錄所分析的步驟的相關(guān)過程/工序編號。核心小組應(yīng)評審適用的的材料、過程、性能、環(huán)境和安全標(biāo)準(zhǔn)。以盡可能簡潔的方式指明所分析的過程或工序的目的。如果過程涉及到許多具有不同潛在失效模式的工序（如總成裝配），應(yīng)分別把這些工序作為獨(dú)立的過程列出。如把中間軸裝入變速箱箱體，把變速箱蓋裝上變速箱箱體，等。 潛在失效模式所謂的潛在的過程失效模式是指：過程不能達(dá)到過程功能要求或過程設(shè)計意圖的問題的表現(xiàn)形式。一般情況下，它是指按規(guī)定的操作規(guī)范進(jìn)行操作時的潛在的失效問題，但由于過程設(shè)計中對技術(shù)與體力的能力考慮不足而造成的失效，或容易產(chǎn)生誤操作的問題也是潛在失效模式考慮的范圍。失效模式有兩種類型：Ⅰ型：不能完成規(guī)定的功能，如零件超差，錯裝。Ⅱ型：產(chǎn)生了非期望功能，如加工過程使操作者或機(jī)器受到傷害、損壞，產(chǎn)生有害氣體、過大的噪聲、振動，過高的溫度、粉塵、刺眼的光線，等等。對有非期望功能發(fā)生的情況下，應(yīng)檢查在功能欄中是否對非期望功能的限值已列出。在考慮過程潛在失效模式時，我們常常使用“零件為什么會被拒收？”的思考方法。例如焊接過程零件被拒收可能因為“焊不透”、“焊穿”、“焊接后零件變形”，等等，那么，這些就是潛在的失效模式。又例如，一個箱體與箱蓋裝配后被拒收的潛在原因是：“不密封”、“漏裝零件”、“未注潤滑劑”等。對于試驗、檢驗過程過能的失效模式有兩種：接受不合格的零件和拒收合格的零件。零件被拒收，既要考慮最終顧客不接受，也要考慮下一道工序及下游工序不接受的問題。如鑄件的偏差使機(jī)械加工產(chǎn)生不合格，使動平衡量過大等。這里，我們同樣可以運(yùn)用如下的原理：上游工序的失效模式可能是下游工序的失效原因，下游工序的失效模式可能是上游工序失效模式的后果。在產(chǎn)品設(shè)計FMEA中已經(jīng)分析的失效模式原則上不需在PFMEA中重復(fù)。但由于產(chǎn)品設(shè)計中對可制造性與裝配性考慮的不夠充分，對制造裝配過程容易產(chǎn)生誤操作的防錯措施考慮的不夠充分，而可能造成過程失效模式可以列出。下面舉出一些過程失效模式的例子，供參考：零件變形，鉆孔偏心，鑄件氣孔，鑄件壁厚不均，鑄件金屬不足，鑄件組織疏松，鍛件裂紋，淬透層厚度不足，零件表面硬度不適宜（過硬或過軟），零件表面光潔度低，外觀粗糙，零件玷污，零件丟失，零件表面碰傷，零件落地，零件腐蝕，總成泄漏，零件有毛刺，定位錯誤，少裝零件，緊固不足，調(diào)整不正確，工具在零件表面留下刻痕，涂漆表面淚點(diǎn)，涂漆表面清潔，未焊透，焊穿，焊接后變形，焊縫外觀差，注塑不充足，注塑件外觀差，注塑件尺寸偏差，電路斷路，短路。由于設(shè)備、工裝設(shè)計中的問題而引起制造、裝配過程的失效原則上也應(yīng)包括在PFMEA中。也可以由設(shè)備、工裝的FMEA來實施。 潛在失效的后果潛在的失效后果是指：失效模式對顧客產(chǎn)生的影響。顧客是廣義的，包括最終顧客、直接顧客（下一道工序），中間顧客（下游工序）。失效模式的后果還包括對過程本身有關(guān)組成的影響（如對操作者與設(shè)備，對環(huán)境的影響）。如果失效模式可能影響安全性或?qū)Ψㄒ?guī)的符合性，要清楚地予以描述。描述失效的后果，盡可能采用表達(dá)顧客關(guān)注和感受的詞匯。如：操作者眼睛受傷害，零件破損將機(jī)器損壞，外觀不良，無法裝配，等等。對最終顧客的影響應(yīng)使用與產(chǎn)品或系統(tǒng)的性能有關(guān)的術(shù)語來描述，例如噪聲、振動、工作不正常、停止工作、工作不穩(wěn)定、操作力過大、異味、性能衰退、觀外不良、褪色，等等。對下一道工序或下游工序的后果應(yīng)使用過程、工序的性能術(shù)語來描述，如無法緊固，無法加工，無法裝配，無法對中，無法焊接，無法平衡，危害操作人，損壞設(shè)備等等。 嚴(yán)重度（S）嚴(yán)重度是指失效后果的嚴(yán)重程度。嚴(yán)重度采用10分制進(jìn)行打分。下表為推薦的PFMEA嚴(yán)重度評價準(zhǔn)則。當(dāng)一個失效模式有若干可能的后果，嚴(yán)重度將列出危害程度最大的那個后果的嚴(yán)重度分?jǐn)?shù)。后 果判定準(zhǔn)則：后果的嚴(yán)重度當(dāng)潛在失效模式導(dǎo)致最終顧客和/或一個制造/裝配廠產(chǎn)生缺陷時便得出相應(yīng)的定級結(jié)果。最終顧客永遠(yuǎn)是要首先考慮的。