从FMEA方法看一台车的诞生~1

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阿嘉是一个新入职的汽车行业的产品工程师,最近刚接受了FMEA的培训。学会了怎么做一份FMEA,但他心中还是有很多的困惑。DFMEA跟PFMEA到底差在哪里,彼此的关系又是什么? 一台车子的零件有上万个,供应链又有好几层,彼此又会互相影响,怎么去定义各种失效是否纳入讨论范围?零件的失效后果可能是总成的失效原因,中间的关系又是什么?听说2018下半年要更新FMEA的版本,到底应该怎么去做应用?

另外一个让他烦心的事,就是最近准备要买人生中的第一台车。好不容易存了点去付首付,以后每月还得付贷款。到底要怎么挑车子,该挑什么品牌、要注意什么性能、需要哪些功能、外观有什么要求,也着实让他苦恼了很久。想起这一两年因为汽车故障/失效 造成的各种不幸和新闻,更是让他提心吊胆。

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每个月因零件不良造成的召回,也是不胜枚举。

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通过现象看本质。消费者买产品,要的无非就是外观好看、功能强大、性能可靠。说的再细一点,车身要轻但牢固、排量要大但要省油、座椅要舒适且高贵不贵、剎车要顺畅可靠、安全气囊该爆的时候要爆(而且没有铁片飞出)。

一台车的制造过程非常复杂也非常庞大。从开发到量产,往往是数年的时间,牵涉到的企业有数百家之多。为了有效的管控质量,在设计初期及生产过程,就应该要识别可能出现的失效风险,并予以管控,以减少后期出现失效造成的严重后果以及庞大的改善成本。这时,就需要我们开头说的,FMEA这套强而有力的工具。

FMEA:全称是Potential Failure Mode and Effect Analysis。中文翻译为潜在失效模式和后果分析。

FMEA最早应用于美国的航空业及太空业。上世纪七十年代,美国福特汽车公司受到美国太空总署许可正式在汽车行业使用FMEA。如今,FMEA已经是一个国际化标准要求,并已经进入一般性工业,如:电子,医药,计算机等;

一般我们将FMEA分成设计FMEA(DFMEA)与过程FMEA(PFMEA)。

DFMEA:

是一种分析技术,主要是由一个设计负责的工程师/小组作为一种手段来保证.在可能的范围内,潜在的失效模式及其相关的原因或在生产之前,我们已经考虑并解决了失效的机制,每一个项目,以及所有相关的系统、子部件和组件,都应该进行评估。

PFMEA:

设计FMEA(DFMEA)分析了产品在设计阶段可能出现的失效,而过程FMEA(PFMEA)分析了制造、装配和物流过程的失效可能性。这里的重点是这些过程中可能产生的失效。这些失效可能与设计FMEA分析的失效有所不同。

客户的要求、法律法规的要求、失效的后果及严重程度,都应该沿着下面的信息流进行传递。

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那么,什么时候该启动DFMEA,什么时候该启动PFMEA,什么时候应该完成呢?

成功实施FMEA方案的最重要因素之一是及时性。在产品/过程变更最容易且成本最低的情况下,及时完成FMEA将最大限度地减少后期变更风险。FMEA作为系统分析和失效预防的方法,最好在产品开发过程的早期阶段启动。

根据汽车行业所推荐使用的开发流程(APQP:产品质量先期策划),整个产品的开发到量产过程共分成五个阶段。在最新的FMEA手册中,亦给出了FMEA时间节点的建议。

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欧系车厂及零件厂常用的,则是VDA所推荐的新零件成熟度保障。在此版FMEA中,亦做出了相对应的时间点表格。

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说了这么多,那么,到底应该如何展开FMEA在一台汽车中的应用呢?

前面我们提到,整个汽车的工艺非常的复杂,涉及到许多的零件及加工工艺。一般我们所熟知的主机厂如大众、宝马、通用、丰田等等,并不会自己生产所有的零件,而是将一台车拆成多个总成,发包给"一级供应商"。

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而一阶厂也不会所有的零件都自己做。比如说一个车门,一个总成里面包含了玻璃、控制马达、电子线控、塑料内饰、锻造铁件。。。等,而这些又会发给不同的供应商,也就是二阶供应商进行生产。

而二阶供应商下面又有供应商,比如一个内饰件里面可能涉及到注塑、喷漆、电镀等不同工艺。而这些零件又有下游供应商,比如模具厂、螺丝厂等等。

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所以,在我们开始进行FMEA分析时,第一步一定要根据我们目前所需要分析的内容进行范围定义。根据所开发的分析类型,即系统、子系统或组件,对将要评估的内容有一个清晰的了解,排除的内容和分析内容同样重要。

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下一篇,我们将使用结构树和框图,来跟大家介绍六步法中的第二步:结构分析。

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