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SQE基础丨如何实施好FMEA

文章来源: 深圳博凌管理技术有限公司 人气:781 发表时间:2022-07-18 09:02:30

Number1人员

人是从事活动的主体,FMEA活动需要人去管理、实施、评价。这需要包括公司的管理层、FMEA团队、技术人才等等多类型、多部门的人员共同参与。管理者的支持决定了FMEA推行的深度,团队的合作左右着FMEA活动的完成情况,人员的能力决定着FMEA活动的质量。
(一)管理
1、推行不力 

领导作用”,是质量管理体系实施的一项基本原则。推行质量管理体系是一个公司级的行为,不是某一个人可以实现的。FMEA作为质量管理体系中一项重要的工具,同样需要遵循这个原则。FMEA过程需要相当长的时间才能完成,其所需的资源承诺相当重要。高层管理者的承诺对推行FMEA活动至关重要。
2.、缺乏监督

FMEA活动的实施需要有效的监督,监督其时效性、准确性等。没有有效的监督,是很难在要求的时间内完成高质量的FMEA的。很多公司仅仅将推行质量管理体系作为进入汽车供应链、满足顾客基本要求的一张通行证来使用,FMEA作为其要求的一方面更是如此。只是因为顾客要求而安排了这项任务,至于这项任务实施的目的、怎么实施、实施的效果等并未去太多的关心。以至于大多数企业的FMEA只是停留在形成文字,作为一份记录保存的阶段。 
3、意识不足前期的预防大于后期的控制

FMEA作为产品质量风险分析和风险评估的一种很好的工具,可以为我们的产品和过程在策划的时候识别出多数在产品和过程实现过程中可能产生的风险问题,以便采取有效的前期验证与过程防错措施。部分公司中高层管理者并未意识到这一点,而当产品生产之后出现各种各样的质量缺陷时,又开始焦虑于采取各种补救措施。当然,可能前期的预防会产生比较高短期成本,这也会是管理者不重视的原因。
(二)团队
1、没有团队 

FMEA是一个团队性活动。新版FMEA手册中也明确定义了FMEA活动所必须的团队成员。要完成一份FMEA,需要具备熟练的质量、技术、试验、FMEA知识等多学科的技能,显然这是一个人很难办到的。而现实中,很多公司的FMEA都是出自某一人之手,所以也必然起不到真正的作用。大部分公司的FMEA报告上虽然填入了核心小组,但很多时候小组成员除了FMEA制作者外,其他人很少或者根本没有参与其中,更有甚者都不知道FMEA报告上还有自己的名字。
2、缺乏协同 

FMEA既然是一个团队活动,那么团队之间的协同作业就非常必要。FMEA活动需要集中团队的力量而进行,集思广益、统一认识,其过程中可能就某一描述经过多次的讨论才能确定下来。在与很多公司交流时发现,虽然公司组织了自己的FMEA团队,但实际FMEA活动中团队成员因为自己的工作或其他原因,很少参与到团队协作中,表现为FMEA讨论活动很少,或者对同一问题的描述出现多种说法的情况等。
(三)能力
1、FMEA知识缺乏

FMEA活动需要团队成员对FMEA知识有足够理解认知。一方面需要理解FMEA这个质量工具,另一方面需要掌握FMEA分析中需要用到的一些支持工具,如框图、故障树、P图等等。
2、专业技能不熟 

开展FMEA活动除了需要掌握FMEA知识外,FMEA中所涉及的专业技能也是必不可少的,包括产品技术、工艺工程、法律法规、行业规范、商务成本、质量管理等等。比如在进行DFMEA时,为产品定义其功能,如果你对产品的质量属性、功能要求,顾客的要求,制造装配要求,法律法规的要求等不熟悉,在进行分析时就很容易漏掉分析要素,相应的就会漏掉失效,存在未识别的风险因素,FMEA的分析也就不能尽量的完整。而往往漏掉的分析要素可能就会是后期产品生产中产生质量缺陷、顾客抱怨的原因。

Number2时机

FMEA的时机对完成一份高质量的FMEA至关重要。任务开始的时间,导入和更新的时机以及完成的周期要求,这些都直接影响着我们FMEA最终的输出质量。
(一)开始时间滞后FMEA旨在成为“事前”行为,而不是“事后”行为。FMEA的目的是识别、评估并最终降低潜在风险。既然是潜在的风险,那就必须是在产品和过程实施之前,风险潜在存在的状态下进行的,否则FMEA就失去了它存在的意义。 
现实中,部分企业的FMEA可能是在产品和过程已经策划完成,甚至是在产品和过程已经实现了之后才开始。这样做出来的FMEA只是将现有的、已经形成的方案一条条搬到纸上而已,几乎不存在分析的过程。这样形成的FMEA必然也起不到作用,而且在产品和过程实施后还可能会因过多的未识别风险而发生大量的增补和修改。
(二)导入和更新时机缺失FMEA是一个动态的活动,也就是说FMEA不是一成不变的,它是适时更新的。但事实中,有些公司你五年前去看的是这样的,而五年后去看的还是这样的,可能唯一的变化就是表头的变化。当然也不能否定某些公司的产品和过程策划的好,产品生命周期内从来没有发生过任何的更改或质量问题,但这种概率几乎是不存在的。 
FMEA手册中给出了三种时机:1.新设计,新技术或新过程;2.现有设计或过程的新应用;3.修改现有的设计或过程。大多数企业,对有新设计、新应用或者新质量问题等发生时产生的被动FMEA要求一般执行的比较好,而对持续改进如QCC活动时产生的主动FMEA要求往往会被忽略。
(三)任务超期时间就是金钱,任何一个项目开发都是有时间节点要求的。FMEA活动同样要遵循这个原则,超出了节点要求,可能会导致成本的上升甚至市场的流失。目前在企业中我们主要存在几类问题:
1、 时间不能匹配项目进度FMEA开发的时间需要跟项目进度要求的时间相匹配,超出了项目要求的时间就可能导致整个项目的延迟。前文我们说到过FMEA是团队活动,当子系统、子工序的FMEA进度延后时,必然影响总系统、总工序的FMEA完成情况。 
2、没有有效的任务动态监管 在使用电子表格管理FMEA的公司里,FMEA项目管理者对项目进行的状态是很难及时了解的,只能通过查看交付物或者交流等方式才能了解FMEA进展的如何。所使用的甘特图,往往也是被动的更新进度。 
3、缺少评审或评审不及时 PDCA是著名的质量管理理论,FMEA活动同样适用此方法。检查(Check)可以很好的帮助我们统一对事项的描述,完善FMEA的遗漏项目,纠正错误的分析等。 
在一些某一人闭门造车就能完成FMEA的公司里,由于缺少FMEA的评审机制或者即使存在也只是流于形式,FMEA的输出质量最终也只受这位造车者的水平、意愿、心情等方面影响。而在有团队的公司,也会存在因对评审者缺少必要的和主动的时效约束而评审延时的问题。 

Number3 
方法

 

得其人而不得其法,则事必不能行。前文我们提到了要做好FMEA,具备能力的FMEA团队和人员是不可或缺的,但是如果所采用的方法有问题,也一样会使FMEA的质量大打折扣。正所谓:得其法者事半功倍,不得其法者事倍功半。 
(一)FMEA两大主流方法各有不足
    国内企业目前主要采用的FMEA方法有两种:一种是以美系AIAG手册为依据的FMEA方法,另一种是以德系VDA标准为依据的FMEA方法。在使用中,它们各自都存在一些不足之处。 
AIAG的FMEA方法主要是借助一些工具(如block图,P图等)来帮助我们识别潜在失效模式和潜在失效原因,最终通过“填表格”的方式完成FMEA。然而AIAG手册里并没有详细的介绍借助的这些工具如何使用来支撑FMEA。 

VDA标准的FMEA方法主要是采用五步法,通过对结构、功能、失效之间的上下级关联进行层层剖析来识别潜在失效风险。这种方法逻辑思路上相对清晰,但却忽略了被分析对象的外部关联零件、关联界面的影响因素,可能产生影响要素的漏识别。 
   AIAG&VDA新版FMEA手册从发布的草案来看,已经很好的将二者的不足进行了互补融合,相较前版本明显更实用了。 
(二)缺少数据库和经验总结支持
   一辆汽车,无论是价值千万还是平民代步,在零部件类型、制造工艺上都有很多相通和相似的地方,必要的数据库累积和知识沉淀为整车及零部件的开发提供了宝贵的技术传承和经验教训。同样,完成一份高质量的FMEA,也需要必要的以往经验教训、技术知识的支持。 
目前,国内很多企业依然采用的是电子表格方式来完成FMEA,对结构、功能、失效及措施的标准化存储和引用基本是靠人为意识来完成的,而且大多数是FMEA完成之后进行的,无法做到在FMEA过程中同步的、自动的对数据和知识进行沉淀积累。这种情况下往往会出现比如对同一描述表述不统一、漏分析项目等问题。同时,由于是靠人为意识完成数据积累的,就可能会产生因人而异的差异,不利于企业的技术知识传承。再者,电子表格的局限性限制了进行数据库管理的便利性。 
   新版FMEA手册虽然并未抛弃使用电子表格制作FMEA的方法,但更多的是推荐使用专业的软件来完成FMEA分析。
(三)DFMEA与PFMEA脱节
DFMEA与PFMEA在实际运用中是相互关联的,DFMEA在进行功能分析时需考虑产品的可制造性、可装配性功能,识别出来的产品特性将成为PFMEA分析时部分输入内容;PFMEA的分析对象是实现这些产品特性所需要的过程和工序要素,PFMEA存在部分与DFMEA相同的失效模式。
部分企业的生产制造是来料加工的模式,在质量管理体系上可能存在删减产品设计责任的情况。这种情况下,这些企业可能就会忽略掉DFMEA的需求,且在做PFMEA时也会忽略来自DFMEA的输入。最终可能导致在进行过程设计时遗漏一些顾客的制造装配和使用要求、产品的功能要求,造成PFMEA过程风险识别的不完整或者采取的措施不能完全预防或探测风险。 
分别从人员、时机、方法三个方面为大家分析了我们的FMEA为什么做不好的原因。接下来将继续为大家从其他因素上分析我的FMEA为什么做不好。
一、分析对象定义不清
做FMEA时,首先得弄清楚你想要分析的是什么,它包含什么,不包含什么,需要识别清楚其边界和范围,这样才能准确的将分析重心集中到正确的主体上。
在实际的FMEA分析中,我们有可能将存在直接关联(比如硬连接)的零件误认为是同一个系统的零件,从而走进分析误区。比如驱动系统,在硬件上可能包含发动机、变速箱、传动轴等部件,如果是做驱动系统的FMEA,那么如上这些都会是它的子系统;如果是做变速箱的FMEA,传动轴等其他部件就又将是变速箱系统的外部关联部件,分析时我们只需要分析他们的界面因素即可,而不需要去详细分析传动轴这些部件。
二、结构不完整或不合理
定义清楚要分析什么之后,接下来就需要对分析的这个对象进行拆解剖析。对于产品而言可能体现为BOM表,对于过程工序可能体现为工序流程图。 
在这个拆解的过程中,也可能会存在如下问题: 
1、忽略了FMEA与生产的BOM或流程图可能存在的差异。 在FMEA分析中,我们推荐从功能需求的角度去拆分结构,而生产中的产品或过程往往是以物理构成的角度去拆分结构的。这就使我们的拆解出来的结构可能存在一定的差异。 
2、缺失了关联因素或因素的关联关系表述不准确 汽车上的软硬部件都不是孤立存在的,任何一个零部件除了本身固有的质量属性外,还有其应用环境所赋予的附加质量属性,归纳来讲就是外部因素对主体的影响或要求。这些外部因素在DFMEA中可能通过界面来体现,而在PFMEA可能通过过程工序要素体现出来。很多企业在做FMEA时往往可能会忽略这些外部因素。 
另外一个问题是关联关系表述不准确。虽然我们识别了外部因素,但是外部因素与主体到底是如何关系的需要我们表述准确。比如螺栓与其他部件是螺纹紧固连接,铆钉是铆接连接,而不能简单的都表述为连接或固定连接。不同的描述将为我们后续功能分析提供不同的侧重,会让我们的功能描述更切合实际用途。
三、功能要求识别不全面
1、 因结构分析不完整导致功能要求不完整 

结构分析上的缺失必然会导致某些功能无法被识别到,这个问题主要集中在对界面、过程要素的功能分析上。一个产品或过程的功能,很多时候不是一个产品或一种方法就可以实现的,往往需要多界面、多要素的配合才能共同实现。比如某冲压件的可装配性要求,在DFMEA中,我们需要关注其与配合件的配合尺寸要求;在PFMEA中,我们需要关注模具的尺寸、合模的高度、冲压机的压力等要素。如果没有关注这些界面或要素,我们就可能漏掉如上的功能要求。 
2、功能要求来源识别不全面 

一个产品或过程的功能,除了产品或过程工艺本身的功能属性外,还存在产品或过程所处的应用或工艺环境的功能要求,简而言之就是内在的和外加的两种。我们在功能分析时,往往会只注重分析其内在的功能,而忽略外加的功能要求。比如,在DFMEA中,我们可能会忽视法规的要求、最终用户的要求、客户装配性的要求以及可制造性的要求等;PFMEA中可能会忽略法规的要求、下工序的可用性要求、EHS的要求、存储和运输的要求等等。
四、失效三元素混淆不清失效模式、失效原因、失效后果是FMEA分析时所涉及到的三种失效元素。这三种元素在某种程度上可能是互通存在的。某种失效模式可能是上层级功能的失效原因,也可能是下层级功能的失效后果。所以分析过程中一定要认清当前分析的主体,切不可行张冠李戴之举,否则将直接影响后续的风险识别及采取的措施准确与否。比如驻车机构的“按驻车指令完成驻车”的功能要求,它的失效模式就是“有驻车指令时未实现驻车”或“无指令异常驻车”,失效后果可能是“车辆不能驻停”,不可以把不能驻停当成了失效模式来分析。
五、原因分析偏离主题我们在进行FMEA原因分析时,必须要注意两个假设前提:DFMEA中,假设下一级产品是合格,假设生产工艺是符合要求的;PFMEA中,假设上一工序流传过来的产品是合格的,假设产品设计是合理的。抛开这两个假设来做原因分析,就很可能误入歧途了。
六、预防和探测措施混用对FMEA所识别的失效存在预防和探测两种措施。预防措施主要是从以往的经验、行业标准、等同的设计等已经成熟的方案中而来的,是已经经过验证或证实过风险系数的措施方案。(关注研联国际微信公众号:YLGJZL)探测措施的主旨是在如何通过有效的方案去发现所识别的失效。这两种措施各有侧重点,预防重在如何避免,而探测重在如何发现。比如对于“禁限用物质超标”这个失效模式,如果失效原因是“材料选型不合理”,那么它的预防措施可能是材料手册或者对标设计等,探测措施可能是禁限用物质检测等。
七、打分不准确FMEA手册中给出了S、O、D打分的参考准则,三者均存在1~10十个等级的分数。正确的打分将成为我们完整识别风险和判断是否必须要采取优化的关键。比如在严重度(S)打分时,我们需要综合考虑失效对本产品或工序、上级产品或下一工序、客户以及最终用户的影响,其中最高的得分将作为我们最终的严重度得分。


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