TS16949五大工具教材

TS16949五大工具主讲：品冠顾问陈远景培训师主要资质1五大工具产品质量先期策划和限制支配（APQP&CP）2nd2008.7潜在失效模式及后果分析（FMEA）4th2008.6生产件批准程序（PPAP）4th2006.3测量系统分析（MSA）4th2010.6统计过程限制（SPC）2nd2005.7五大工具最新版本2五大工具的运用先后依次：通常是APQP，FMEA，CP，MSA，SPC，PPAP（留意顾客的PPAP要求可能对各个方面都有规定，所以在每个工具的应用时必需考虑顾客的要求）。五大工具的学习依次：通常是SPC，MSA，CP，FMEA，PPAP，APQP（便利理解和驾驭）。五大工具运用与学习依次-建议3FMEA与SPC的关系：当所分析的特性为特殊特性时，FMEA中的现行限制措施（预防措施）中可能运用SPC。MSA与SPC的关系：用于进行SPC分析的特性，须要对其测量系统进行分析。APQP与SPC的关系：过程设计和开发阶段，须要确定测量系统分析支配及初始过程实力探讨支配。产品和过程确认阶段，须要进行测量系统分析及初始过程实力探讨。反馈、评定和订正措施阶段，须要对制造过程进行持续改进。CP与SPC的关系：假如特殊特性运用SPC管制时，限制支配中的限制方法须要体现选择的方法。PPAP与SPC的关系：SPC是PPAP中的一部分，顾客通常要求提交统计过程探讨的结果。工具之SPCSPC与其他工具之间的关系4限制图的实施步骤原因分析/对策抽取样本检验/试验绘制控制图过程是否正常YesNo选择控制图定义特性延长控制限延长控制限建立环境对策有效YesNo5步骤1：建立环境。确定须要限制的过程（如过程矩阵图的方式）；供应对过程进行SPC限制所需的人员/测量设备(经测量系统分析并符合要求）等资源；规定抽样支配（分层清晰。取样时间间隔--首件、巡检及人机料法环等变更时。样本容量：通常取连续4-5件之间，样本容量低于4件时，精度变更较大，样本容量超过5件时，精度增加不明显，且检验成本提高。子组数大小—通常25-30组）；规划限制图的选择方案。步骤2：定义特性(关键质量特性，CTQ，CriticaltoQuality)不限于计量型或计数型，但首先需精确确定属于哪种类型；可以是产品质量特性，也可以是过程参数（假如存在因果关系时，特性或过程参数的选择应基于抓源头即起因，如温度影响胶粘度，则将温度列为关键质量特性）；该特性确定是可以测量的，定义其测量系统；法律、法规或是顾客关注的关键产品特性或过程参数；特性影响装配、下一工序或是对产品特性有重大影响的过程参数；按限制支配规定的要求进行管制。6步骤3：选择限制图7步骤4：抽取样本留意分层进行抽样。按规定抽样支配进行取样。抽样的时机、样本容量应符合要求。记录用样的时机。步骤5：检验/试验选择已对该特性进行分析的测量系统（结果应当满足要求）。选择合适的检验或试验指导书。进行检验或试验。记录相应测量数据（留意确定要分层清晰）。步骤6：绘制限制图计算限制限。限制图上描限制限。描点。或将所获得之数据录入软件或EXCEL自动计算表格中（可以干脆取代上述三项操作）。8步骤7：过程是否正常判定有时可能须要运用直方图判定过程是否呈正态分布。8条判异准则（依据实际状况选择其中的一条或多条，增加判异准则时，灵敏度增加，但同时错报风险加大）。三条判稳准则（依据实际状况选择其中一条）。计数型只有一种图形;计量型先判定R，MR，S图形是否稳定（因为另一图形均与前面所列图形的均值相关）。所选取之过程实力或过程实绩指数是否满足要求。过程实力或实绩指数通常需与顾客获得共识。异样与不合格的区分：不是异样了就产生不合格品。●异样的识别：异样是依据判异准则来推断的；比较的对象是单个和多个点所落的区域及其呈现的规律性的概率值来推断的；涉及到中心线、限制限和区域。●不合格的识别：未满足要求；是依据规格值来推断的；只能推断合格与否，不能预见趋势性变更。9常见直方图类型解读10常见直方图类型解读—续11直方图与公差限比较12判异准则及可能的异样缘由13判异准则及可能的异样缘由—续14判异准则及可能的异样缘由—续15判异准则及可能的异样缘由—续16判稳准则在点子随机排列的状况下，符合下列之一判稳：a.连续25个点，界外点数d=0，a=0.0654;b.连续35个点，界外点数d≤1,a=0.0041;c.连续100个点，界外点数d≤2,a=0.0026。●判稳的原则也是显著性水平a接近0.0027，a,b,c的牢靠性依次增加。17过程实力分析结果●各指数的区分与联系：●各指数分级表：18T/2TUPU

ε过程实力指数19过程实力指数20有反馈的过程限制系统模型步骤8：缘由分析/对策利用如特性要因图等统计手法进行分析并提出对策。21步骤9：对策的提出/执行和验证●对策的提出和执行：如能确定为人为造成异样则可以将异样数据剔除，其除保留。依据判异样准则内可能的异样缘由提示找出精确的异样缘由。针对异样利用特性要因图分析缘由并实行措施。●对策的分类：局部措施和对系统实行措施局部措施消退异因（变差的特殊缘由）；通常与过程干脆相关的人员实施；约15%的过程问题可订正。对系统实行措施消退偶因（变差的一般缘由）；要求实行管理上的订正措施；约85%的过程问题可订正。●对策的验证：验证仍接受限制图的方式（始于限制图，最终限制图）；实行措施后重新计算限制限；通常为消退一般缘由变差状况要求重新计算限制限。227.6.1测量系统分析为分析各种测量和试验设备系统得出的结果中呈现的变差，应进行统计探讨。此要求应适用于限制支配中提及的测量系统。所用的分析方法及接受准则应符合顾客关于测量系统分析的参考手册的要求。假如得到顾客的批准，也可运用其他分析方法和接受准则。测量系统分析与限制支配及APQP的关系限制支配中“评价及测量技术”栏目中所体现的测量和试验系统都必需进行测量系统分析。APQP的小组准备工作中，项目进度策划应考虑所需的测量系统分析，过程设计和开发阶段（第三阶段）应确定测量系统分析支配，产品和过程确认（第四阶段）应按支配进行所需的测量系统分析。测量系统分析与PPAP的关系PPAP要求对新的或改进后的量具、测量、试验系统进行分析。保存并在客户要求时提交。测量系统分析与SPC的关系进行SPC探讨的测量系统应在进行SPC探讨前进行测量系统分析，且结果须符合接受准则。测量系统分析与FMEA的关系FMEA中未体现对测量系统分析的要求。工具之MSAMSA与其他工具之间的关系23计量型位置分析离散分析偏倚分析线性分析重复性分析再现性分析稳定性分析计数型MSA信号探测法假设试验分析法测量系统分析方法24测量误差主要来源于重复性和再现性；偏倚和线性由测量系统的系统误差构成；精确度由随机误差构成；重复性由测量系统内部变差构成；再现性由系统之间（条件）变差构成；计量型测量系统通常要求对重复性和再现性进行分析，内部或外部校验分析其偏倚、线性，量具各种量程都运用得到（如用于试验室），则先分析线性再偏倚，量具只有个别量程运用到则仅分析其偏倚，量具非完全自动的，需分析其重复性和再现性。量具完全自动的，不需分析其再现性，但是需再分析其稳定性。测量系统分析方法选择25测量系统分析方法：计量型测量系统（测量结果连续）原则上须要进行五性分析，即重复性、再现性、偏倚、线性和稳定性。测量误差主要来源于重复性和再现性。客户认可状况下，后三性可以接受外校替代。如测量系统不因人员产生变差（如电子称），则再现性可以忽视（即进行分析时只选择一个评价人）。重复性和再现性评价准则（均值图有一半或一半以上的点在限制限外，极差图不能有点在限制限外，ndc≥5）及如下：%GRR＜10%，测量系统可以接受。10%≤%GRR＜30%，视测量特性的重要性，测量设备的成本、修理成本，测量系统可能是可以接受的。%GRR≥30%，测量系统不能接受，必需改进。26测量系统分析方法：计数型测量系统（测量结果离散）具有计数型+更高一级的计量型测量系统可接受信号探测法。重复性和再现性评价准则如下%GRR＜10%，测量系统可以接受。10%≤%GRR＜30%，通常是可以接受的。%GRR≥30%，测量系统不能接受，必需改进。只有计数型的测量系统可接受假设试验分析法Kappa≥0.75，一样性良好。27GRR分析主要留意事项：测量人员：必需熟悉测量仪器的运用取样应具有代表性所取样品应当尽量覆盖整个过程变差（样品不行以在生产过程中连续取样，可以按规定的时间间隔及人、机、料、法、环变更时取样，最好事先选取，如尺寸规格为10.0±0.05，实际过程变差10.0±0.04，取样时尽量覆盖9.96-10.04）。测量的要求：盲测评价人不知自已测量的样品的编号，但记录的人员必需知道，且每个评价人间不知道其他评价人的测量结果。判定准则1.Xbar图约有一半或一半以上的点在限制限外才OK（限制限为测量系统变差的限制限而产品均值包含测量系统变差和产品变差）。2.R图不能有点落在限制限外的情形出现。3.ndc≥5同下列同时协作进行判定。4.%GRR＜10%，测量系统可以接受。10%≤%GRR＜30%，测量系统视测量特性的重要性、测量设备成本、修理成本等可能可以接受。%GRR≥30%，测量系统不能接受，必需改进。GRR重复性和再现性分析28GRR分析主要留意事项续：不合格改进指南确认每个评价人针对样件的极差R。确认每个零件的均值Xp变异是否覆盖过程变差(即Rp够不够大）。不具代表性的取法具代表性的取法GRR重复性和再现性分析-续29确定要分析的测量系统特性及样本选择请三个测量人员，盲测3次输入EXCEL表格中计算%GRR值判定%GRR是否合格保留记录分析方法及留意事项：测量系统：通常针对限制支配中的计数型测量系统（须要同时具备计数型及更高一级计量型测量系统）。特性：针对限制支配中的质量特性。样本：≥50PCS（覆盖整个过程变差且必需有I、II、III、II、I区域）。测量人数、重复次数：三个评价人。重复3次（尽量盲测）。将数据输入EXCEL表格中。计算%GRR值。判定：同均值极差法的%GRR接受准则。保留分析相应记录。信号探测法及留意事项30确定要分析的测量系统特性及样本选择请三个测量人员，盲测3次输入EXCEL表格中计算Kappa值判定Kappa是否合格保留记录分析方法及留意事项：测量系统：通常针对限制支配中的计数型测量系统（只需具备计数型而不需更高一级计量型测量系统）。特性：针对限制支配中的质量特性。样本：≥50PCS（覆盖整个过程变差且必需有I、II、III、II、I区域）。测量人数、重复次数：三个评价人。重复3次（尽量盲测）。将数据输入EXCEL中（留意，输入数据须与相应人员及次数对应）。计算Kappa值。判定：Kappa≥0.75,则一样性良好。保留分析相应记录。假设试验分析法及留意事项31工具之FMEA和其他工具的关系FMEA与APQP的关系DFMEA是产品设计和开发（其次阶段)的输出之一PFMEA是过程设计和开发（第三阶段)的输出之一PFMEA是CP的输入及指导依据文件流程：特殊特性清单、过程流程图、特殊特性矩阵图、FMEA、CP、PCM（如TRW要求）、SOP32FMEA和其他工具的关系-续FMEA与MSA的关系FMEA没有干脆提出须要进行测量系统分析FMEA也可用于测量系统的潜在失效模式及后果分析FMEA与SPC的关系FMEA现行限制的预防限制措施和建议措施可能运用SPC方法FMEA与PPAP的关系当组织有设计职责时，DFMEA是PPAP中须要保存或提交的文件之一PFMEA是PPAP中须要保存或提交的文件之一33PFMEA的时机须要进行PFMEA的情形情形1：新设计、新技术或新过程。FMEA范围是全部设计、技术或过程，此时FMEA是全新的情形2：对现有设计或过程的修改（假设现有设计或过程已有FMEA）。FMEA范围应集中于对设计或过程的修改对产品/工艺的影响，只须要进行差异分析，针对变更的部分进行PFMEA分析情形3：将现有的设计或过程应用于新的环境、场所（假设现有设计或过程已有FMEA）。FMEA的范围是新环境或场所对现有设计或过程的影响，只须要进行差异分析，针对变更的部分进行PFMEA分析注：内部质量异样、客户投诉及退货时须要评审PFMEA34PFMEA的时机动态文件，但初次PFMEA的时机在可行性阶段或之前启动在为生产用的工装准备之前启动考虑到从单个部件到总成的全部的制造工序包括组织内全部影响制造和装配的作业过程，如搬运、贮存、包装、全检、修整（如修毛边）、返工或返修35能做些什么?

设计变更过程变更特殊控制标准\程序或指南的更改外观、尺寸、功性能、可靠性等要求是什么？发生的频率有多高?怎样能得到探测?该方法在探测时有多好?后果是什么?有多严重?起因是什么?会有什么问题？外观不符合要求尺寸超上下公差功能丧失、间歇性中断、降低性能不符合要求可靠性不符合要求禁用物质含量超差数量不符合要求包装不符合要求标签不符合要求怎样能得到预防?是否为特殊特性？PFMEA核心步骤关系图36如何进行FMEA填写-续典型失效模式可包括但不限于外观不良：结构错误（如漏开孔或多开孔）、位置不精确（如孔位错误）、漏装零件、裂开、裂纹、断裂、划伤、压伤、氧化、毛边、变形、脏污、虚焊/空焊等焊接不良、产品受损、漏贴或贴错标签、尺寸超差（当存在上、下公差且尺寸超上、下公差的影响不同时，须要分开列举）：长度/宽度/高度超差（如孔深）、直线度/平行度/垂直度/真圆度/平面度超差、粗糙度超差性能不符合要求（留意如有上、下公差的情形）：电气性能（如绝缘）超差、物理性能（如扭矩、硬度）超差、异响功能不符合要求:功能丢失、功能降低牢靠性不符合要求：如温湿度试验结果不符合要求、可焊性不符合要求、耐久性不符合要求、寿命不符合要求其它失效模式：包装数量不符、车灯不亮、漏气、着火37顾客的定义考虑不同类别的顾客平安、法规下一工序经销商最终运用者失效后果的确定须要针对不同的顾客下工序经销商最终使用者及法规通常应全部予以考虑，但最主要的是针对最终使用者、法规和制造装配。

本工序可能产生的失效模式的影响38如何进行FMEA填写-续对最终运用者统一运用的失效后果危害平安/法规（噪音、排污也可能导致）丢失基本功能/无法运作系统能运行，但性能下降/效率降低/运行间歇/运行不稳定/牵引阻力/限制减弱/舒适性项目失效/泄漏/异味/费劲噪音/粗糙/外观不良无任何缺陷对制造或装配的失效后果影响操作人员平安停线/报废影响运用、装配、产能无法紧固/无法安装/无法钻孔或攻丝/无法连接/无法设置/须要返工返修/不匹配/无法加工表面/工装过度磨损/设备损坏无任何影响 39严重度评价准则后果对顾客的后果级别后果对制造或装配的后果不符合安全或法规要求可能会在没有失效预兆的情况下影响到顾客安全/或违反法规。10不符合安全

或法规要求或可能在无警告的情况下，危害操作者安全可能会在有失效预兆的情况下影响到顾客安全/或违反法规。9或可能在有警告的情况下，危害操作者安全主要功能丧失或降级系统无法运行（丧失基本功能）。8严重的破坏产品100%报废，生产线停止并停止装运系统能安全运行，但主要功能下降。7属重大破坏产品挑选部分报废，产能降低需增加人力次要功能丧失或降级系统能运行，但次要功能丧失如舒适性/方便性能失效。6中等破坏100%下线返工系统能运行，但次要功能如舒适性/方便性能降低。5部分下线返工困扰系统可运行，但外观/噪音等不符合要求，大部分顾客（多于75%)发现有缺陷。4中等破坏100%工站返工系统可运行，但外观/噪音等不符合要求，许多顾客（多于50%)发现有缺陷。3部分需要在工站上返工系统可运行，但外观/噪音等不符合要求，小部分顾客（小于25%)发现有缺陷。2次要破坏对过程、作业及操作者带来轻微的不便无没有任何可识别的影响。1没有影响对操作者没有影响40如何进行FMEA填写-续级别可用于对那些可能须要附加的过程限制的零部件、子系统或系统的产品或过程特殊性等级加以分类（如关键、重要）还可用于突出高优先度的失效模式，以便在小组认为有所帮助时或部门管理者要求时进行工程评价通常S≥8，SD≥40，RPN前三名的产品或过程特殊特性此栏赐予标识产品或过程特殊特性符号符合顾客特殊要求的规定，如组织预运用内部符号，须要进行等效说明特殊特性符号应与过程流程图、特殊特性矩阵图、限制支配、PCM、SOP等文件保持一样41如何进行FMEA填写-续典型失效的起因和机理扭矩不正确--过大、过小焊接不正确—电流、时间、压力不正确量具不精确热处理不正确—时间、温度有误浇口、通气口不正确润滑不足或无润滑零件漏装或错装定位器磨损工装磨损定位器上有缺口破孔机器设置不正确程序不正确42如何进行FMEA填写-续现行过程限制之预防限制防止失效起因/机理或失效模式出现，或降低其出现的几率常见的预防限制包括但不限于设计评审防错SPC预见性防护（如依过程统计数据更换或保养模具部件）人员培训作业准备验证（过程参数设定确认及是否依操作标准执行的确认）假照实行了预防限制，可能影响到频度的评价针对过程限制时，优先接受预防限制预防限制应在限制支配中体现43频度评价准则失效的可能性可能的失效率等级很高≥100/1000件10高50/1000件920/1000件810/1000件7中等2/1000件60.5/1000件50.1/1000件4低0.01/1000件3≤0.001/1000件2极低通过预防控制消除失效144如何进行FMEA填写-续现行过程限制之探测限制探测出失效的起因/机理或者失效模式，实行订正措施常见的探测限制包括但不限于自主检验、100%全检首检、巡检、成品检验、出货检验试验日常点检探测限制应在限制支配中体现4546探测度评价准则可探测的机率准则：

过程控制探测可能性等级探测可能性没有探测的可能没有现行的过程控制，不能探测或不可分析10几乎不可能在任何阶段不太可能探测失效模式和/或错误（原因）不容易被探测到（如：随机的审核）9很微小后加工问题探测操作人员通过视觉/触觉/听觉在后加工进行失效模式探测8微小从源头进行的问题探测操作人员通过视觉/触觉/听觉的方式进行工位上的失效模式探测或通过运用特性测量（通/止，手工扭转检查/点击扳手等）进行后加工时的失效模式探测7非常低加工后问题探测操作人员通过使用各种测量进行后加工失效模式探测或操作人员通过使用特性测量（通/止，手工转矩检查/冲裁扳手等）进行工位上的失效模式探测6低从源头进行的问题探测由操作人员通过使用各种测量进行工位上的失效模式或错误（起因）探测或由工位上的由自动化的控制设备探测不符合零件并通过（指示灯，鸣声）通知操作人员。在作业前准备和首件检查时进行测量（仅用于探测作业前准备的起因）5中等加工后问题探测由自动化控制进行后加工失效模式探测。这种自动化控制能探测不符合零件并锁定零件以防止进一步的操作4中上从源头进行的问题探测由自动化控制进行工位上失效模式探测。这种自动化控制能探测不符合零件，并自动锁定工位上的零件以防止进一步的操作3高错误探测和/或问题预防由自动化控制进行工位上错误（起因）探测，这种自动化控制能探测错误和预防不符合零件的制造2很高探测不可行，错误预防错误（起因）预防是通过固定设施设计，机械设计或零件设计而产生的。通过过程或产品设计进行防错而避免制造不符合零件1几乎肯定46如何进行FMEA填写-续建议措施不能只针对超过某确定值的RPN方实行措施，组织可设定如下情形发生时须要实行建议措施（当不存在下列情形时，组织针对RPN值最高的三项实行措施）S≥9（最优先）SO≥40SOD≥100要降低严峻度只能通过设计更改，不是PFMEA关留意点可以通过过程变更、实行防错措施降低频度增加检测手段可以降低探测度级别，但优先接受防错法，改进探测限制对于质量改进而言既成本昂扬，又收效甚微，增加质量限制检验频度不是一个有效的预防/订正措施，只能做短暂对策重点应放在预防缺陷上（也就是降低频度上），而不是缺陷探测上（故接受SPC而不接受随机质量检查或检验）建议措施应在限制支配中体现47工具之PPAPPPAP留意事项PPAP48PPAP的目的和适用范围PPAP的目的：●确定组织是否已经正确理解顾客工程设计记录和规范的全部要求；●组织的制造过程是否具备满足报价时的生产节拍，持续生产满足顾客要求产品的潜力。PPAP的适用范围：注1：PPAP的正式放弃或增加要求均由授权的顾客代表提出，组织应获得相应文件。注2：外部组织提交PPAP前通常须通过顾客的稽核并从顾客选购 处获得供方代码。注3：组织欲符合PPAP要求，通常须先将产品依顾客规定的类别进行分类。注4：任何与PPAP有关的问题，与授权的顾客代表进行联系。●PPAP必需适用于供应如下产品的组织内部或外部现场：生产件/服务件/生产原料/散装材料。●供应标准书目中的生产件或服务件的组织必需符合PPAP，除非由授权的的顾客代表正式弃权；注1：标准书目内的零件（如螺栓或螺母）可以通过功能规格或认可的行业标准来识别。注2：只要供应或声明拥有工装（如模具），则必需将工装当作标准书目中的项目。●散装材料不要求提交PPAP，除非经授权的顾客代表另行规定。49PPAP时机●新零件或产品（即：以前未曾供应应指定顾客的零件、材料、颜色)；●对于以前提交不符合零件的订正；●由于设计记录、规范或材料的变更而引起产品的变更；●任何符合I.3要求的情形。50PPAP的过程要求用于PPAP的产品必需取自有效的生产，有效的生产过程指：●对于生产件用于PPAP的产品的生产节拍要求（数量及生产时间规定）：A.取自1至8小时量产（通常为试生产）；B.规定的生产数量至少300件连续生产的零件，但特殊产品如轮胎依特殊要求；C.顾客有特殊规定时依顾客要求执行，通常可以要求顾客下订单，且数量和生产时间可以与顾客进行协商。用于PPAP的产品对生产过程的要求：A.与将来的批量生产运用同样的工装/量具/过程/材料/操作人员；B.来自每个过程的零件（如可重复的装配线或工序，塑胶可能多模穴、冲压零件可能多条料带）进行测量，对代表性零件进行试验。●对于散装材料没有具体的数量要求，提交的样件必需取自稳定的加工过程。注：组织提交PPAP前，应了解所提交的产品在顾客端的分类。512023/1/17要求通知顾客情形522023/1/1753要求通知顾客情形532023/1/17要求通知顾客情形542023/1/17要求提交的情形55顾客的通知和提交要求提交等级●