APQP讲义演示文稿.ppt

产品质量先期策划QS9000标准中提出开发新产品需进行产品质量先期策划 VDA6 1标准也包含产品质量先期策划的项目管理 1 项目 一项非日常性的非重复性的一次性的任务 具有起点和终点确定的范围 独立的运行成本及时间限制 每一项都有一定的风险 2 项目管理 是指应用各种技能 工具和技术以达到项目目标的方法 他要求引导最优的表现去吸引和推动人们计划 事先预测项目的结果 审核检测项目的进展 用正确的方法去衡量 其目的是为了满足项目客户的要求和期望 a 项目管理包含 实施中央控制 项目立项时应设定项目目标 质量 产量 时间 成本 收益 评估项目风险 制定项目计划 具体的任务 负责人员以及完成的时间 b 项目计划的制定 过程策划 过程开发 过程确认 过程执行 上述内容可分为两个阶段来做 工作包括分解 关键路径 决策层 项目立项 目标 问题解决 资源 执行层 执行 3 里程碑项目中的重大事件通常代表项目工作中的一个主要阶段的完成4 里程碑的评审 a 立项 b 设计样件 c 工装样件 d 试生产都是里程碑需要评审的内容 这些检查要包含所有方面 不仅这个阶段是否完成还要包含在此之前的活动 所有的问题是否解决 没有完成的内容是否立项 里程碑 市场研究 立项 设计样件 工装样件 批量生产 项目结束 监控 质量时间成本 5 成本监控 100 时间 投入 随着时间的推移 成本的消耗和预定计划比较曲线如何 总结 风险是在整个项目过程中 所有项目的风险均是以下三个方面 a 能否按用户要求完成 b 能否按用户的质量要求完成 c 能否按以前预计的成本完成 一 产品质量先期策划的基本原则产品质量先期策划是一种结构化的方法 用来确定和制定确保某产品使顾客满意所需的步骤 产品质量先期策划的目标是促进与所涉及的每一个人的联系 以确保所要求的步骤按时完成 有效的产品质量先期策划依赖于公司高层管理者对努力达到使顾客满意这一宗旨的承诺 概念提出 批准 项目批准 样件 试生产 投产 策划 产品设计和开发 过程设计和开发 产品与过程确认 策划 生产 反馈 评定和纠正措施 计划和确定项目 产品设计和开发验证 过程设计和开发验证 产品和过程确认 反馈 评定和纠正措施 二 产品质量策划益处引导资源 使顾客满意 促进对所需更改的早期识别 避免晚期更改 以最低的成本及时提供优质产品 三 产品质量策划循环产品质量策划循环是有一典型计划图 各个不同的阶段按次序排列以表示为实施所述功能的有序进度 产品质量策划循环的目的在于强调 前期策划 循环的前三个阶段为产品 过程确认中的前期产品质量策划 执行措施 循环的第四个阶段为输出评价阶段 其重要性表现在两个功能上 一是决定顾客是否满意 二是支持追求持续改进 将产品质量策划描述为一个循环阐明了对持续改进的永无止境的追求 这种改进只能通过在一个项目中获取经验 并将其应用到下一个项目的方式来实现 四 组织小组APQP中第一步要确定多方论证小组 横向职能小组 不仅仅需要质量部门参与 还包括技术 生产 采购 设备 销售 财务 人事等部门 在需要时还可以请顾客和分供方参加 五 培训APQP的成功依赖于有效的培训方案 他传授所有满足顾客需要和期望的要求及开发技能 不仅包括APQP培训 还包括人员的技能培训 六同步工程同步工程是多方论证小组为一共同目的而进行的努力的程序 目的是尽早促进优质产品的引入 七问题的解决在策划过程中 小组将遇到些产品设计 或加工过程的问题 这些问题建议使用多方论证的解决方法 可用表示规定职责和时间的矩阵表形成文件 第一章计划和确定项目本章描述了怎样确定顾客的需要和期望 以计划和规定质量项目 所有的工作都应考虑到顾客 以提供比竞争者更好的产品和服务 APQP过程的早期阶段就是要确保对顾客的需要和期望有一个明确的了解 概念提出 批准 项目批准 样件 试生产 投产 策划 产品设计和开发 过程设计和开发 产品与过程确认 策划 生产 反馈 评定和纠正措施 计划和定义 1 1顾客的呼声1 2业务计划 营销策略1 3产品 过程基准确定1 4产品 过程设想1 5产品可靠性研究1 6顾客输入 1 7设计目标1 8可靠性和质量目标1 9初始材料清单1 10初始过程流程图1 11产品 过程特殊特性初始清单1 12产品保证计划1 13管理者支持 1 信息来源 顾客的呼声 确定顾客要求信息来源有大致为以下两种 顾客指定一汽直接给定路线顾客委托加工 市场调研市场调查和预测报告竞争产品质量的研究顾客意见征询与调查 2 立项 决策 3 成立小组 任命项目负责人 确定小组职能及小组成员 确定对外联系人与职责顾客代表 信息 包装 批量认可 交付 分供方 设备 原材料 4 项目进度计划 甘特图Gantt 一个组织良好的进度图表应列出任务 分配和 或其它事项 图中每一事项应具备 起始 和 完成 日期 并记录进展的实际点 图中能够提供以下信息 在选择需作计划并绘制成图的进度要素时 应考虑产品的类型 复杂性和顾客的期望 相互关系对问题的及早预测责任的识别资源识别 分配和平衡 APQP进度图 五个过程 五个里程碑 前一个过程的输出是后一个过程的输入 各个过程在时间上重叠 体现同步工程 反馈 评定和纠正措施 过程贯穿始终 一个策划循环的结束 另一个策划循环的开始 时间进度表的一种常见形式 甘特图 甘特图举例 里程碑 概念提出和批准 项目批准 样件 试生产 投产 5 可行性研究 多方论证 多方论证方法 一组人为完成一项任务或活动而被咨询的活动 这种方法试图把所有相关的知识和技能都用于进行决策的过程 注 多方论证方法通常包括供方的设计 制造 工程 质量 生产 工程及其他适当的人员 还可能包括顾客的采购 质量 产品工程 顾客工厂人员及分供方等 确定顾客的需求 1 外部技术要求 确定图纸 相关标准 是否有保安件等 检验要求 相关检验标准等 法律法规要求进度要求数量要求其它要求 2 内部原材料设备人员等 加工工艺的可行性 可行性 对某一特定的设计 材料或生产过程 以规定的统计过程能力和在规定的数量下 满足所有工程要求的适宜性的评估 工艺方法检验手段如何保证 运输 包装 成本业务计划 营销策略 设定框架 业务计划可将限制性要求施加给小组 诸如进度 成本 投资 产品定位 研究与开发 而影响其执行方向 营销策略将确定目标顾客 主要的销售网点和主要的竞争者 投资 利润 包括项目的生命周期预测 经过多方论证之后 如可行 项目成立 如不可行 宣布此项目作废 由最高管理者或负责人最终确定 立项 提出 批准 项目的启动由中央决策层决定 优势劣势 机遇威胁 可行性分析应考虑 用户要求 产量 质量 与业务计划进行比较 做出是否立项的决定 可行 不可行 闲置 等待其他信息结果 6 里程碑评审A 项目决策 VDA4 2要求 注 里程碑是一点 不是一段 是否具有长期经济性的战略 是否有经济性框架的规定 例如 产品价格 与项目有关的投资 是否有技术性框架的规定 例如 考虑生产工艺 功能的信息 是否有有组织性框架的规定 例如 符合顾客进度的计划的时间进度 参与部门等 是否成立项目小组 是否理解顾客的需求和愿望 是否进行优势 劣势分析 7 初始材料清单 请列出早期分供方名单 8 初始过程流程图预期的制造过程应用从初始材料清单和产品 过程设想发展而来的过程流程图来描述 A1 过程流程图举例 将零件装于夹具1 加工 将零件装于夹具2 将零件装入运送架 加工 送至装配点A1 根据控制计划抽样 失效分析 送至分析试验室 根据技术规范进行试验 检验 通过 10 产品保证计划APQP小组在产品保证计划上所做的努力的程度取决于顾客的需要 期望和要求 它可包括 但不限于 以下措施 概述项目要求 新技术 复杂性 材料 动能 工艺装备 人员培训 检验和试验 环境 包装 服务和制造要求或其它任何会给项目带来风险的因素的评定 可靠性 耐久性和分配目标和 或要求的规定 产品保证计划是产品质量计划的重要组成部分 9 产品和过程特殊特性的初始明细表根据以下情形而确定的产品或过程特性 影响到安全性或法规的符合性 配合 功能 性能或后续产品的加工 在产品实现过程中列出的项目在验证活动中要求特别关注的特性 如 检验和试验 产品和过程审核 这一明细表的制定基于 但不限于 以下方面 基于顾客需要和期望分析的产品设想 可靠性目标 要求的确定 从预期的制造过程中确定的特殊过程特性产品初始特性明细表 安全 关键 重要 一般 产品初始特殊特性明细表 安全 关键 重要 11 管理者支持产品质量策划小组成功的关键之一是高层管理者对此工作的兴趣 承诺和支持 小组在每一产品质量策划阶段结束时应将新情况报告给管理者以保持其兴趣 并进一步促进他们的承诺和支持 12 里程碑评审B 产品和过程粗开发的认可 高层管理者要参加 l是否确定顾客的愿望 期望和要求 l是否能够满足项目目标及产品和过程的要求 l是否针对该项目进行可行性调查 l是否确定项目负责人 项目组织 l是否进行项目计划 概念提出 批准 项目批准 样件 试生产 投产 策划 产品设计和开发 过程设计和开发 产品与过程确认 策划 生产 反馈 评定和纠正措施 第二章产品设计和开发 第二章产品设计和开发本章讨论的是计划过程中设计特征和特性发展到最终形式时的要素 即使是在设计由顾客进行或部分由顾客进行的情况下APQP小组也应考虑策划过程中的所有设计要素 包括从样件试制到验证产品和有关服务满足顾客要求的所有环节 本章中APQP过程用来保证对技术要求和其它有关技术资料的全面和严格的评审 在这一过程阶段 要进行初始可行性分析 以评定在制造过程中可能发生的潜在问题 产品设计与开发 1 7设计目标1 8可靠性和质量目标1 9初始材料清单1 10初始过程流程图1 11产品 过程特殊特性初始清单1 12产品保证计划1 13管理者支持 2 1DFMEA2 2可靠性和装配性2 3设计验证2 4设计评审2 5样件制造 控制计划2 6工程图 包括数学数据 2 7工程规范2 8材料规范2 9图样和规范更改2 10新设备 工装和实施要求2 11产品 过程特殊特性2 12量具和有关试验设备要求2 13小组可行性承诺和管理者支持 本过程的输入和输出 产品设计部门输出 策划小组输出 评审设计的图纸能否满足设计的要求 验证实际要求能否满足 确认设计的产品能否满足用户的需要 1 设计失效模式和后果分析 DFMEA 参考PFMEA 见后面 2 可制造性和装配设计可制造性和装配设计是一种同步技术过程 用来优化设计功能 可制造性和易于装配之间的关系 APQP小组至少应考虑以下所列项目 设计 概念 功能和对制造变差的敏感性 制造和 或装配过程 尺寸公差 性能要求 部件数 过程调整 材料搬运 APQP小组的知识 经验 产品 过程 政府法规和服务要求有可能需要考虑其它因素 3 设计信息检查清单 见附录A 2 4 设计验证设计验证检验产品设计是否满足第一章所述活动的顾客要求 设计验证计划 设计验证报告 5 设计评审设计评审为防止问题和误解的有效方法 而且还是监测进展及向管理者报告的途径 设计评审不只是技术检验 而是一系列的验证活动 至少应包括以下方面的评价 设计 功能要求的考虑 正式的可靠性和置信度目标 部件 子系统 系统工作循环 计算机模拟和台架试验结果 设计失效模式及后果分析 DFMEA 可制造性和装配设计的评审 试验设计 DOE 和装配产生的变差结果 破坏性试验 设计验证进展 6 样件制造 控制计划样件控制计划是对样件制造过程中的尺寸测量和材料与功能试验的描述 参考下页CP 7 工程图样 包括数学数据 工程图样可包括应在控制计划上出现的特殊 政府法规和安全性 特性 应对工程图样进行评审来确定是否具有足够的数据以对每个零件进行全尺寸检验 应评价尺寸以保证可行性和工业制造和测量标准相一致 8 工程规范供方应确定哪些特性影响或控制满足功能 耐久性和外观要求的结果 9 材料规范除了图样和性能规范外 对于涉及到物理特性 性能 环境 搬运和贮存要求的特殊特性应评审材料规范 10 图样和规范的更改当需要更改图样和规范时 小组应保证这些更改能立即通知到所有受影响的领域并用适当的书面形式通知这些部门 11 新设备 工装和设施要求DFMEA 产品保证计划和 或设计评审可能提出新设备和设施的要求 产品质量策划小组应在进度图表上增加这些以强调此要求项目 小组应保证新的装备和工装可使用并及时供货 12 特殊产品和过程特性在第一章所述的质量策划阶段 小组应通过了解顾客的愿望的基础上识别初始特殊产品和过程特性进行了标识 13 量具 实验设备要求量具 试验设备要求也可在这一时间识别 产品质量策划小组应将这些要求增加到进度图表中 然后监测进展 以保证满足所要求的进度 14 小组可行性承诺 APQP书附表 l产品是否被完全定义 使用要求等 以便能进行可行性分析 l工程性能规范是否符合书面要求 l产品能按图样规定的公差生产吗 l产品能用符合要求的CPK值生产吗 l有足够的能力生产产品吗 l设计上允许使用有效的材料处理技术吗 l设计上允许使用有效的材料处理技术吗 l以下几方面情况发生异常时 产品是否能正常生产 生产设备成本的提高 工装成本的提高 l以下几方面情况发生异常时 产品是否能正常生产 l替代的制造方法 l是否对产品要求统计过程控制 l统计过程控制当前是否用类似的产品上 l如果统计过程控制用在类似的产品上 过程是否处于受控状态和稳定状态中 CPK值是否大于1 33 概念提出 批准 项目批准 样件 试生产 投产 策划 产品设计和开发 过程设计和开发 产品与过程确认 策划 生产 反馈 评定和纠正措施 第三章过程设计和开发 第三章过程设计和开发本章讨论为获得优质产品建立的制造系统和其相关的控制计划的主要特点 在APQP过程的这一阶段所要完成的任务依赖于成功的完成前两章中的阶段的任务 这一阶段的任务是为了保证开发一有效的制造系统 这个制造系统应保证满足顾客的要求 需要和期望 过程设计与开发 2 1DFMEA2 2可靠性和装配性2 3设计验证2 4设计评审2 5样件制造 控制计划2 6工程图 包括数学数据 2 7工程规范2 8材料规范2 9图样和规范更改2 10新设备 工装和实施要求2 11产品 过程特殊特性2 12量具和有关试验设备要求2 13小组可行性承诺和管理者支持 本过程的输入和输出 3 1包装标准3 2产品 过程质量体系评审3 3过程流程图3 4场地平面布置图3 5特性矩阵图3 6PFMEA3 7试生产控制计划3 8过程指导书3 9MSA计划3 10初始过程能力研究计划3 11包装规范3 12管理者支持 图纸中有多少个尺寸要求 性能要求要对应检查识别 尤其用户的特殊要求要识别出来 D S保安件要特别控制 文件如何控制 过程中特性达到多少 量检具满足什么样的精度 特殊特性的确定 a 涉及到安全 法规b 涉及到功能 配合 用户指定 制造厂家自己指定 大部分是功能 配合 企业应对如何识别及标识等做出自己的文件规定 识别出来后打上标识 特殊特性清单 设备清单 控制计划 相同的流程 用户指定的特殊产品的特性 供应商自己指定的特殊产品特性 过程特殊特性 1 初始过程能力分析2 过程的验证开始3 生产件批准4 过程审核 对工装设备必须以书面进度表的形式来监控实施情况 Cmk 1 67 全尺寸检验 1 物流 运输 包装标准顾客通常会有包装标准并将其体现到产品包装规范中去 如没有提供标准 则包装设计应保证产品在使用时的完整性 2 产品 过程质量体系评审 附录A 4 APQP小组可对质量体系手册进行评审 生产产品所需的任何额外的控制和 或程序上的更改都应在质量体系手册中予以体现并且还应包括在制造控制计划中 这成为APQP小组基于顾客输入 小组经验和以往经验对现有质量体系的一个改进机会 3 过程流程图 检查清单附录A 6 过程流程图示意性的表示了现有的或提出的过程流程 它可用来分析制造 装配过程自始至终的机器 材料 方法和人力变化的原因 它是用来强调过程变化原因的影响 当进行PFMEA和CP时 流程图有助于APQP小组将注意力集中在过程中 4 车间平面布置图 检查清单附录A 6 为了确定检测点的可接受性 控制图的位置 目视辅具的应用 中间维修站和缺陷材料的贮存区 应制定并评审车间平面布置 所有的材料流程都要与过程流程图和控制计划相协调 中间整备区1 夹具1 夹具3 夹具2 中间装备区2 4 2 1 3 工人停留位置 不合格品区 工人停留位置 中间整备区3 装配 密封试验 传送带 工序2 平面布置图示意 1 验证外观2 定位销3 气动加紧 过程设想 2班 运转能力85 3个焊接 三个装配工 1个检验员 3个工序 焊接 装配 检验 模具快速更换 5 特性矩阵图表示过程参数和制造工位之间的关系 推荐方法是对零件尺寸和特性编号并对每一制造工序编号 表的顶部为所有的制造工序和工位 过程参数列在左栏内 制造关系越多 特性控制就越重要 特性矩阵图示例 C 用于夹紧的操作特性L 用于定位的操作特性X 由此操作导致或改变的特性应符合过程流程图表格 6 潜在的失效模式及后果分析 FMEA 6 1什么是FMEA 潜在的失效模式及后果分析 英文 PotentialFailureModeandEffectsAnalysis 简称FMEA 是在产品 过程 服务等策划设计阶段 对构成产品的各子系统 零部件 对构成过程 服务的各个程序逐一进行分析 找出潜在的失效模式 分析其可能的后果 评估其风险 从而预先采取措施 减少失效模式的严重程度 降低其可能发生的概率 以有效地提高质量可靠性 确保顾客满意的系统化活动 FMEA按其应用的领域分成以下多种 SFMEA 系统FMEADFMEA 产品FMEAPFMEA 过程FMEAAFMEA 应用FMEASFMEA 服务FMEAPFMEA 采购FMEA FMEA的特点 失效还未产生 可能发生 但不是一定要发生 时机 在设计或过程开发阶段前开始 合作 小组由各种有经验和专业知识的人构成 FMEA分析的文件 记录专用表格 作为动态文件使用 按照过程 产品 服务寿命周期期时间要求更改 核心 预防 对潜在失效模式的风险和后果进行评定 指导贯穿整个过程 产品和服务周期 FMEA共同的因素功能框图或过程流程图产品或过程要执行的功能是什么 产品或过程功能失效的表现是怎样的 顾客如何确认失效 失效产生的后果多严重 什么引起失效 真正引起失效结果的可能性是多少 原因是被怎样预防或探测的 失效的预防和探测的效果怎样 全部失效风险的总和是什么 消除失效的原因 改进探测测量并减少风险的纠正措施是什么 FMEA的历史世界上首次采用FMEA这种概念与方法的是在20世纪60年代中期美国的航天工业 进入20世纪70年代 美国的海军和国防部相继应用推广这项技术 并制定了有关的标准 20世纪70年代后期FMEA被美国汽车工业界所引用 作为设计评审的一种工具 1993年2月美国三大汽车公司联合编写了FMEA手册 并正式出版作为QS 9000质量体系要求文件的参考手册之一 1995年2月出版了第2版 1994年 美国汽车工程师学会SAE发布了SAEJ1739 潜在失效模式及后果分析标准 FMEA还被广泛应用于其他行业 如粮食 卫生 运输 燃气等部门 FMEA和FMA FTA FMEA是一种事前行为 FMA FailureModeAnalysis 是一种事后行为 FMA是对产品 过程已经发生的失效模式分析其产生的原因 评估其后果及采取纠正措施的一种活动 类似项目的FMA是FMEA的重要的输入参考资料 FMEA是 由下至上 进行分析FTA FailureTreeAnalysis 是 由上至下 进行分析 失效分析 潜在的失效模式及后果分析 失效已经产生核心 纠正诊断以知的失效指引的是开发和生产 失效还未产生 可能发生 但不是一定要发生核心 预防评估风险和潜在失效模式的影响开始于产品设计和工艺开发活动之前指引贯穿整个产品周期 潜在失效模式及后果分析与失效分析比较 FMEA的目的目的 a 认可并评价产品 过程中的潜在失效模式以及该失效的后果 b 确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施 6 2为什么要进行FMEA FMEA有助于对设计中问题的早期发现 从而避免和减少晚期修改带来的损失 使开发的成本下降 产品设计的FMEA还有助于可制造性和装配性的早期考虑 利于实施同步工程技术 FMEA有助于采用更有利的设计控制方法 为制定实验计划 质量控制计划提供正确的 恰当的根据 由多方面人员组成的小组所进行的FMEA能够发挥集体的经验与智慧 使设计表现出组织的最佳水平 提供了一个公开讨论的机会 FMEA是一个组织的经验积累 为以后的设计开发项目提供了宝贵的参考 FMEA还是识别特殊特性的重要工具 FMEA的结果也是用来制定质量控制计划 FMEA给出的失效模式的风险评估顺序 提供改进设计的优先控制系统 从而引导资源去解决需要优先解决的问题 FMEA的文件化 使它成为重要设计文件之一 并成为设计评审的重要内容 FMEA的益处1 设计FMEA的益处帮助确认已列出的潜在失效模式及它们的后果 指明相应的起因 机理 降低或消除失效出现的机会的措施 辅助设计要求及方法的客观评价 辅助起草制造及装配设计的要求 增加在设计阶段就考虑失效模式及后果的可能性 辅助设计试验及开发项目 从顾客的观点出发对失效进行评定 对风险降低措施进行跟踪和记录 对未来的分析及设计是好的参考 记录设计FMEA的过程 2 过程FMEA的益处帮助确认已列出的与产品相关的过程失效模式及它们的后果 指明相应的起因 机理 指明降低或消失失效出现的机会的措施 指明潜在的制造或装配过程失效的原因 指明过程变差 如果受控 可降低失效出现的频度或提高失效的探测度 帮助对纠正措施进行优先排序 对类似的制造过程是有用的参考 过程FMEA的实施记录 6 3由谁来做FMEA 1 由项目小组来完成FMEA 必须组成一个包括设计 制造 装配 售后服务 质量及可靠性等方面的专家小组 2 DFMEA与PFMEA不同 前者是以产品设计人员为主 后者是以工艺人员为主 6 4什么时候做FMEA FMEA旨在及早识别出潜在的失效 因此越早开始越好 一般来说 在一个设计概念形成 设计方案初步确定时应该开始FMEA初稿的编制 随着设计活动的开展 在设计的各个重要阶段 对FMEA的初稿进行评审 不断进行修改 6 5失效链一个潜在的失效事件的发生 如果没有采取或来不及采取或事实上不可能采取措施 而使之引起下游系统或相关系统产生链锁失效事件 我们称之为 失效链 如下图所示的例子 环境条件 半生模式 最终模式 根源模式 中间模式 最终模式 FMEA在质量体系中 顾客满意度的改进 获得顾客需求输入 DFMEA PFMEA 控制计划 过程变量 产品特性 数据收集 进行适当的比较 更新PFMEA控制计划反应计划 过程怎样改变 不 确认 产品或服务的质量 是 反应计划 过程改变了吗 FMEA与控制计划FMEA和控制计划是帮助提供产品 过程或服务有关信息的两个主要工具 QFD DFMEA PFMEA 控制计划 反应计划 FMEA线路图 准备功能框图或过程流程图 确认任务或活动 用头脑风暴考虑所有可能的问题和忧患 确定失效模式和原因 确认现行控制 建立频度 确认探测方法并建立探测度 确认后果并建立严重度 输入信息到FMEA表格 完成FMEA分析 使用排列图 根据需求选择需改进之处 针对改进的目的完成FMEA分析 FMEA的开发步骤 FMEA的输入步骤 FMEA的分析步骤 修订最初的FMEA 否 是评定FMEA 符合FMEA目标吗 6 6顾客的广义概念在FMEA中 多处要涉及 顾客 的概念 广义的 顾客 包括 最终顾客 产品 服务的使用者 直接顾客 下一道工序或用户 中间顾客 下游工序或用户 其他凡是产品 服务受益或损害者均在广义顾客概念中 6 7DFMEA与PFMEA的联系 产品设计部门的下一道工序是过程设计 产品设计应充分考虑可制造与可装配性问题 由于产品设计中没有适当考虑制造中技术与操作者体力的限制 可能造成过程失效模式的发生 产品设计FMEA不能依靠过程检测作为控制实施 PFMEA应将DFMEA作为重要的输入 对DFMEA中标明的特殊特性也必须在PFMEA中作为重点分析的内容 6 8产品设计FMEA DFMEA 6 8 1DFMEA的准备工作1 建立小组 2 必须的资料 例如 经由质量功能展开 QFD 而得到的设计要求 产品可靠性和质量目标 产品的使用环境 以往类似产品的失效分析 FMA 资料 初始工程标准 初始特殊特性明细表 6 8 2系统 子系统 零部件的功能传统的产品可靠性的定义指出 可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力 不能完成规定的功能就称失效 因此FMEA 必须从搞清功能开始 所谓功能 通俗地说 就是 设计这个系统 子系统 零部件做什么 一个零部件 或子系统 或系统 的功能往往是多项的 这种情况下 必须把所有的功能全部列出 不能遗漏 例如一个变速箱功能应包括 汽车起步时输出大的扭矩 汽车行使过程中 通过合理的速比满足整个行使速度范围内的扭矩输出 倒车时 改变传动方向 发动机制动状态下 传递相反方向的扭矩 以上这些要求都应尽可能给出可度量的 即定量的 的要求 如各档速比 传递的扭矩 功率 工作温度 等等 6 8 3潜在的失效模式所谓失效 就是丧失功能 而失效模式 就是失效表现的形式 这里 我们说的是 潜在的 意思是 这些失效可能发生 但不一定发生 广义的说 失效模式有两大类型 1 类型失效模式 指的是不能完成规定的功能 如 突发型 断裂 并裂 碎裂 弯曲 塑性变形 失稳 短路等等 2 类型失效模式 指的是产生了有害的非期望功能 如 噪声 振动 电磁干扰 有害排放等 当出现这类失效时 要返回功能描述部分 看是否以有限制要求 如果没有 是否应加以补充 在描述失效模式时 要注意使用普通使用的术语 避免使用地方性 行业性哩语 6 8 4潜在失效后果潜在的失效后果 是指失效模式可能带来的对完成规定功能的影响 以至带来顾客的不满意 和不符和安全和政府的法规 失效后果的分析 要运用失效链分析方法 搞清楚直接后果 中间后果和最终后果 失效后果可以从以下几方面考虑 1 对完成规定功能的影响 2 对上一级系统完成功能的影响 3 对系统内其他零部件的影响 4 对顾客满意的影响 5 对安全和政府法规符合性的影响 6 对整车系统的影响 6 8 5后果严重度评估 严重度 S 为了对失效模式的后果之严重程度进行评估 把对后果的定性描述作成某种数量化的评估 以便于工程中的交流 从而产生了对严重程度进行打分的办法 习惯的打分办法是 分数愈高 后果愈严重 评价准则 评价标准 6 8 6失效模式严重程度等级在FMEA中 要突出对特殊特性的关注 因此 专门设置一个栏目 用以标记所分析的失效模式是否属于特殊特性 并且使用顾客规定的符号进行标注 特殊特性一般由特殊特性初始明细表给出 同时 FMEA也是发现潜在的特殊特性的工具之一 当严重度 8时 应确认为特殊特性 当严重度为5 8 而频度 3 频度的含义下面将叙述 时 可确认为重要特性 SignificantCharacteristic 6 8 7潜在的失效起因 机理研究失效可能的原因与机理 是为了能够正确采取控制措施 防止失效的发生或减少其发生的可能性 在DMFEA中 我们需要研究的失效原因与机理 是指引起失效模式的可能的设计薄弱点 注意 不要把产品的工作环境 如道路产生的振动 冲击 气温的变化 湿度 粉尘 电磁干扰等 作为我们分析的目标 工作环境是造成失效的重要外因 但他是客观存在 难以控制的 我们要分析的是 在外因作用下的内因 造成一种失效模式的潜在的原因或机理有时是多种的 这时 我们要把他们一一分别列出 原因 机理的评估可以包括以下两个方面 1 与制造 装配无关的原因 亦即 当制造与装配符合技术规范的情况下 发生了失效 分析潜在失效原因 机理可以采用以下途径 现有的类似产品的FMA资料 应用失效链 找出直接原因 中间原因和最终原因 应用 五个为什么 根据经验连问 五个为什么 一般都有可能找到根源原因 2 与制造 装配有关的原因 这里主要是指由于所拟定采取的制造 装配设计在技术上或操作者体力上的限制与难度 以及容易产生误操作而引起的潜在失效 3 典型的起因有 材料选择不当 设计寿命估计不当 应力过大 润滑不足 维修保养说明不当 环境保护不够 计算错误等 4 典型的失效机理有 屈服 疲劳 材料不稳定 蠕变 磨损 腐蚀等 6 8 8失效模式出现可能性大小的评估 频度 O 某种失效模式可能产生 也可能不产生 究竟产生的可能性有多大 对出现可能性大的 当然要格外引起重视 说明其风险大 频度的估计可以参考以下资料 类似零件或子系统的维修资料 设计的零件与过去零件的差别 使用条件有否变化 有关新设计或修改设计的工程分析资料 评价准则 6 8 9现行的设计控制列出已经完成或承诺要完成的预防措施 设计确认 验证 DV 或其它活动 并且这些活动将确保设计对于所考虑的失效模式和 或起因 机理是足够的 现行控制是指已被或正在被同样或类似的设计所采用的那些措施 如设计评审 失效与安全设计 减压阀 数学研究 台架 试验室试验 可行性评审 样件试验 道路试验 车队试验 小组应一直致力于设计控制的改进 例如 在试验室创立新的系统试验或创立新的系统模型化运算方法等 6 8 10设计控制方法有效性的评估 探测度 D 所谓探测度就是指所采用的第2种设计控制方法 第二种方法 即第二道防线是 在只知失效模式 而对造成该失效模式的原因 机理不清的情况下 找出造成该失效模式的潜在原因 机理 例如 通过台架试验找出造成齿轮表面损坏的原因 找出发动机早期磨损的原因等等 能探测出潜在失效模式的原因 机理 或且 采用第3种设计控制方法探测出潜在的失效模式的有效性 考虑两种类型的设计控制 预防 防止失效的起因 机理或失效模式出现 或者降低其出现的几率 探测 在项目投产之前 通过分析方法或物理方法 探测出失效的起因 机理或者失效模式 评价准则 6 8 11潜在失效的风险评估 风险顺序数 RPN RiskPriorityNumber 失效模式的潜在后果严重度S 失效模式的可能频度O 设计控制方法对检出失效模式及其原因的探测度D 联合构成失效模式对产品设计质量的风险 联合上述三个评估分数的常用方法是 将他们连乘 得到所谓的风险顺序数 当S 10 O 10时 RPN 1000 当S 1 O 1 D 1时 RPN 1 显然 RPN越大 意味着设计风险越大 越需要采取措施 6 8 12建议措施根据失效模式风险评估结果 经过小组讨论 决定是否要采取措施 采取那些措施 我们所指的措施是针对产品设计的措施 产品设计的FMEA中的措施不应包括在制造 装配过程的措施 更不能依赖过程检验的强化措施 采取措施的目标是降低失效风险 即降低失效模式的严重度 S 频率 O 和探测度 D 降低严重度S 只有通过修改设计 使失效模式改变或不出现 降低频度O 也只有通过修改设计消除失效原因或减少其原因发生 要降低探测度D 应采取更有效的设计控制方法 6 8 13对被采用的措施的评价当建议措施被实施并验证后 小组将最终确定采取的设计措施 设计改进和新的控制措施 然后对之进行新的风险评估 即评估采取新措施后的S O和D 并不计算RPN 如果风险评估结果仍未达到预期效果 小组将进入新的一轮建议措施的研究 验证 评估 一直到可接受为止 6 8 14跟踪建议措施的落实是十分重要的 任何建议措施都应有具体的负责人和规定的完成日期 小组和主管设计的人员要对此负责到底 DFMEA还应该是一种动态文件 它应体现最新的设计思想 包括投产后发现问题而采取的设计修改而进行新的FMEA 6 9制造与装配过程的潜在FMEA PFMEA PFMEA 填写表头包括FMEA编号 系统 子系统或零部件名称及编号 设计负责人 编制人 年型 车型 关键日期 核心小组名单 所谓关键日期是指初次完成PFMEA的日期 该日期的期限是正式生产之前 6 9 1PFMEA的准备工作PFMEA原则上是在设计能够满足顾客需要的前提下 对过程中的潜在失效模式进行分析 也就是说 DFMEA的工作不包含在PFMEA中 但是 由于设计中可制造性和装配设计的缺陷可能造成过程潜在失效模式的发生 因此 PFMEA有可能成为设计FMEA中对可制造性和装配性问题的补充 应该反馈到DFMEA中去 PFMEA的准备工作可以包括 建立小组 必要的资料 如 过程流程图 过程特性矩阵表 现有的类似的过程FMEA资料 现有的类似的过程FMA资料 特殊过程特性明细表 工程规范 PFMEA表格PFMEA采用的表格同DFMEA表格 附录是QS9000手册推荐的PFMEA表格 6 9 2过程的功能与要求所谓过程的功能 是指该过程或工序的目的是什么 例如车销轴的外径 将A零件焊接在B零件上 装配某总成 淬火处理 等等 如果过程涉及到数个操作 如总成装配 应分别把这些工序作为独立的过程列出 如把中间轴装入变速箱箱体 把变速箱盖装上变速箱箱体 等 6 9 3潜在的失效模式所谓的潜在的失效模式是指 过程不能达到过程功能要求或过程设计意图的问题的表现形式 一般情况下 它是指按规定的操作规范进行操作时的潜在失效问题 但由于过程设计中对技术与加工的能力考虑不足而造成的失效 或容易产生误操作的问题也是潜在失效模式考虑的范围 失效模式有两种类型 型 不能完成规定的功能 如零件超差 错装 型 产生了非期望功能 如加工过程使操作者或机器受到伤害 损坏 产生有害气体 过大的噪声 振动 过高的温度 粉尘 刺眼的光线 等等 对有非期望功能发生的情况下 应检查在功能栏中是否对非期望功能的限值以列出 6 9 4潜在的失效后果潜在的失效后果是指该失效模式可能带来的对顾客的影响 顾客是广义的 包括最终顾客 直接顾客 下一道工序 中间顾客 下游工序 失效模式的后果还包括对对过程本身有关组成的影响 如对操作者与设备 对环境的影响 描述失效的后果 尽可能采用表达顾客关注和感受的词汇 如 操作者眼睛受伤害 零件破损将机械损坏 外观不良 无法装配 等等 对最终顾客的影响应使用与产品的性能有关的术语来描述 如噪声 振动 工作不正常 停止工作 工作不稳定 操作力过大 异味 性能衰退 观外不良 褪色 等等 对下一道工序或下游工序的后果应使用过程 工序的性能术语来描述 如无法紧固 无法加工 无法装配 无法对中 无法焊接 无法平衡 危害操作人 损害设备等等 6 9 5严重度 S 后果严重性的评估PFMEA 严重度 定义 严重度是失效模式发生时对顾客的影响后果的严重程度的评价指标 严重度仅适用于失效的后果 当一个失效模式有若干可能的后果 严重度将列出危害程度最大的那个后果的严重度分数 要减少失效的严重度级别数值 只能通过修改设计或工艺过程来实现 严重度的评分采用1 10分 PFMEA严重度评价准则 6 9 6失效模式重要性等级这里指的是被顾客 如三大汽车公司 定义的特殊特性 如果该失效模式所涉及的过程特性属于特殊特性 如关键特性 主要特性 重要特性 重点特性等 要用相应规定的符号在栏目中标出 6 9 7潜在的失效原因 机理所谓的失效原因 机理是指使失效模式发生的原因 这些原因的消除 可以使失效模式得到纠正或控制 一个失效模式可能只有一个可能的原因 也能有若干个可能的原因 都应考虑到 在考虑失效原因时 首先考虑的是输入本过程的零件 材料是正确的情况下可能的原因是什么 然后 再考虑由于输入资源的不正确的情况下可能的原因是什么 记住 上一道工序的失效模式可能是下一道工序的失效原因 下一道工序的失效模式可能是上一道工序的失效模式的后果 操作者 人的误操作 机器的误操作 是失效模式的可能原因之一 下面举一些典型的过程失效原因 测量数据不正确 焊接电流不适合 加热时间过长 加热温度过高或不足 通风不足 润滑不足 零件丢失 刀具调整错误 刀具易磨损 拧紧力矩过大或过小 机床旋转不稳定 定位错误等 6 9 8失效模式出现可能性大小的评估 频度 O PFMEA 频度 O 频度是指某一失效起因或机理出现的可能性大小的评估 频度评估的依据主要参考已有过程或类似过程的统计资料 如果过程的Cpk值 PPM 故障率值等 对于无历史资料参考的过程 根据小组的经验 工程判断来估计 按可能性大小给出1 10分的评定分 频度评估的依据主要参考已有过程或类似过程的统计资料 如过程的Cpk值 PPM值 故障率等 对于无历史资料参考的过程 根据小组的经验 工程判断来评估 PFMEA频度评价准则 6 9 9现行的过程控制所谓现行的过程控制是指目前采用的防止失效模式及其原因发生 或降低其发生的可能性 或在过程中查出这些失效模式以采取措施防止不合格品产生或流入下游工序的措施 过程控制方法 同设计控制方法一样 有三种不同深度的方法 或称三道防线 第一种方法 防止失效原因 机理的发生 或减少其发生的可能性 如采取有效的防错设计 防止错装 漏装发生 错装 漏装情况下 过程不能进行 第二种控制方法是找出失效的原因 机理 从而找出纠正措施 例如 通过初始过程能力研究 找出变差的特殊原因 从而采取措施 使过程受控 利用排列图法 找出造成缺陷与拒收的主要原因 次要原因 采取措施 第三种控制方法是查明失效模式 例如利用产品的最终检验 抽样检验或100 检验 查出缺陷 即失效模式 再采取纠正措施 优先采用的控制方法是第一种 其次是第二种 最后是第三种 当然最差的是没有过程任何过程控制 有两类过程控制可以考虑 预防 防止失效的起因 机理或失效模式出现 或者降低其出现的几率 探测 探测出失效的起因 机理或者失效模式 导致采取纠正措施 6 9 10过程控制方法有效性的评估 探测度 D 探测度是指零件在离开该制造工序之前 采用上述的第二种控制方法找出失效模式原因 机理 和第三种控制方法找出失效模式的可能性大小 换句话说 假设发生了某一失效模式 缺陷 在该失效 缺陷 零件离开该过程之前 现行的过程控制方法发现出该失效模式 阻止它发送到下一道工序 阻止这种失效模式在过程继续发展的能力 定义做探测度 评价准则 检验类别 A 防错B 量具C 人工检验 6 9 11潜在失效模式的综合风险评估 风险顺序数RPN风险顺序数是S O D的综合 在QS9000FMEA手册中 采用RPN S O D的连乘计算方法 RPN在1 1000之间 RPN越高 意味着风险越大 它可以提供我们对问题的轻重缓急进行排序 对RPN大的失效模式优先采取纠正措施 以减少它的风险 记住 在一般实践中 不管RPN的结果如何 当严重度S高时 就应该特别加以注意 6 9 12建议措施当失效模式的RPN估计完成后 则应按其大小次序以及失效模式的严重度来考虑纠正措施 以降低S O和D 降低S 只有通过修改设计 包括产品设计与过程设计 才能实现 例如 改变复杂铸件的设计与铸造过程 消除铸造中的某种失效模式 为减少O 也需要改进产品与过程设计 例如采取防错设计 减少误操作的可能性 采取统计过程控制 SPC 预防失效的发生 为减少D 仍需要改进过程或设计 当失效模式的原因不清楚时 应采用试验设计 因果图等方法 找到失效模式的原因 从而采取针对失效模式原因的控制措施 采用统计过程控制 SPC 把重点放在预防失效的发生 而不是放在产生缺陷后将之检测出来 PFMEA的重点放在过程设计本身 不要过多依赖于产品设计的修改来解决问题 6 9 13对被采用的措施的评价在对所建议的措施实施后 小组将根据实施的结果 确定应采用的旨在降低S O D的措施 并将之记录下来 重新评估S O D和计算RPN 如果满足要求 则应将采用的措施反映到质量控制计划及有关的文件中 如果仍未满足要求 则要考虑新的一轮建议措施 重复上述步骤 直到可接受为止 6 9 14跟踪建议措施的落实是重要的 DFMEA是一个动态文件 随着设计的修改和过程的完善 PFMEA也要进行不断的修订与完善 它应体现最新设计及改进措施的情况 包括产品正式投产之后的改进活动 7 重要产品 过程特性在PFMEA中分析出的重要产品 过程特性进行描述 并注明特性标识 如顾客有要求 按照顾客标识特性 8 里程碑评审C 产品具体开发的认可 高层管理者要参加 项目资源是否到位 例 员工 检验操作台 是否进行产品的风险分析 是否能够识别顾客的要求 是否分析出重要的特性 是否确定产品规范和过程规范 9 控制计划 检查清单附录A 8 1 概述1 1什么是控制计划 可以从以下几个方面了解控制计划 其目的是有助于供方按顾客的要求制造出优质产品 其途径是通过一种结构化的方法为总系统设计 选择和实施增值性的控制方法 对最大限度减少产品 过程的变差的系统作简要的书面描述 控制计划不能代替作业指导书 适用于制造过程和技术的广泛领域 是整个质量策划过程的一个重要阶段 描述了过程的每个阶段 包括进货 加工 出厂 所需的控制措施 保证过程输出受控 过程的目标是持续更新和改进 控制计划反映了这一策略 控制计划在整个产品寿命周期中维护和使用 它是动态文件 某单个控制计划适用于相同过程 相同原材料生产出来的一组或一个系列的产品 控制计划是重要的防错措施 特殊特性必须体现在控制计划中 1 2有关制定控制计划的方法描述 必须针对所提供的产品在系统 子系统 部件和 或材料各层次上制订控制计划 控制计划的格式可自行确定 但本手册推荐的表格中所要求的内容必须包括 控制计划要求包括原材料及零件制造过程 控制计划应列出过程控制中使用的控制措施 需要时 控制计划必须包括三个阶段 样件 试生产和生产 前一个控制计划是后一个控制计划的基础 必须使用多方论证方法制订控制计划 下列情况发生时 如必要 必须评审和更新控制计划 产品更改 过程更改 过程不稳定 过程能力不足 检验方法 频次等修改 控制计划是APQP的输出 制订控制计划的信息来源包括 过程流程图 SFMEA DFMEA PFMEA 产品 过程特殊特性 相似零件的经验 设计评审 优化方法 如QFD DOE 失效树分析等 小组对过程的分析和了解 找出影响产品 过程变差的主要原因 针对性的采取适当的控制措施 详见SPC参考手册 控制计划的益处质量控制计划方法论减少了设计 制造和装配过程中的废品并提高了产品质量 顾客满意程度控制计划集中将资源用于与对顾客来说重要的特性有关的过程和产品 将资源正确分配在这些重要项目上有助于在不影响质量的情况下 降低成本 交流作为一个动态文件 控制计划识别并传达了产品 过程特性 控制方法和特性测量中的变化 控制计划栏目说明1 样件 试生产 生产表示适当的分类样件 在制造过程中 进行的尺寸测量 材料和性能试验的描述 试生产 在样件试制后试生产 进行的尺寸测量 材料和性能试验的描述 生产 在正式生产中 产品 过程特性 过程控制 试验和测量系统的全面文件化的描述 2 控制计划编号用于追溯 3 零件编号 最新更改等级填入被控制的系统 子系统或部件编号 适用时 填入源于图样规范的最近工程更改等级和 或发布日期 4 零件名称 描述填入被控制产品 过程的名称和描述 5 供方 工厂填入制定控制计划的公司和适当的分公司 工厂 部门的名称 6 供方代码填入按采