PFMEA风险分析中的预防措施和探测措施

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发表时间:2021-05-21 09:08作者:海因
文章附图


专栏简介

PFMEA是“过程失效模式与后果分析”的英文“Process Failure Mode and Effects Analysis”的缩写。为了更好地促进AQP PFMEA软件的应用,我们将以系列文章分享运用AQP PFMEA软件有效开展PFMEA工作的理念和方法,同时系统性介绍AQP PFMEA软件的特色和具体使用方法,并指导使用者如何有效开展PFMEA工作。



风险分析是基于当前控制措施(预防措施和探测措施)来评价风险的。


■ 当前的过程控制  


过程控制 = 预防和探测措施


当前过程控制包括用于以下方面的制造过程特性、监视和检验:


消除或减少潜在过程问题的发生率

在操作中控制和检查过程

在产品中探测和暴露过程的问题或不合格品




PFMEA中的预防和探测措施


P:Prevention

PC(预防):预防措施

D:Detection

DC(反应):探测措施


预防措施影响发生度,但不决定发生度,探测措施决定探测度。


发生度是按照不良PPM来计算的,有时候针对某个失效模式,虽然未采预防措施,但其发生的可能性很低;有时候针对另一个失效模式,尽管采取了相应的预防措施,但其发生的可能性依旧很高。


而针对同一个失效模式,未采取预防措施和采取了预防措施,其发生的可能性一定是不同的,预防措施能够降低或消除失效模式或失效原因,所以说预防措施是能够影响到发生度,但不决定发生度。


探测度就是看探测措施本身的有效性,探测措施越有效,探测度越低。



预防措施一定是能够减少或消除失效原因或失效模式发生的可能性;探测措施可通过探测失效原因来减少失效模式的发展。


在产品特性100%形成之后的检验一般是探测措施,而在这个时间点之前所采取的控制措施通常都是预防措施。



有两个例外,一是SPC控制是在失效发生之后进行探测的,但探测之后若发现过程异常,就会查找异常原因并采取相应措施(如:调整工艺参数等)消除或减少失效原因,所以SPC控制还是应该识别为预防措施。


二是在最新版FMEA中,产品特性100%形成之后的首件检查也是被当做预防措施的。因为首件检查不仅仅只是判断首件合不合格,而是通过首件合不合格来确定工艺参数合不合适,若不合格就需要微调工艺参数保证后续能生产出合格品,防止后续批量性的不良产生,因此这也是一个预防措施。



■ 防错措施



错误的发生会影响到客户,也会造成不必要的浪费,防错是一个预测、预防和探测错误的过程,其方法包括:


设计的产品保证产品的制造或装配不出错(产品设计防错)

设计的过程保证在制造或装配产品时不出错(过程设计防错)

使用设备或检查技术在过程中能探测出错误(缺陷件不能通过或不被接受)



防错系统的两个要素需要得到计划和控制:


验证防错的功能正确

☛ 验证技术得到规定(指导书)

☛ 验证检查要予以记录,必要的纠正措施已实施

确保操作工的干预得到控制

☛ 详细说明如何处理不合格品(指导书)

☛ 确保操作工得到相应的培训并且这些培训要予以记录


如果没有根据以上两点实施控制,那么防错就起不了作用,防错的预期探测能力达不到,过程控制的有效性达不到预期。


防错验证必须纳入到PMP/PCP(过程控制计划)!


比如起防护作用的传感器

传感器本身也会出现失效,在生产线上原来安装有用于防错的传感器,操作工将传感器拔除未使用,这时候不应该从劳动纪律的角度考虑问题,而应该从技术的角度考虑为什么这个操作工要把传感器拔除?


原因可能有:


1、传感器选型不好,总是误报警,导致操作工不耐烦。


2、传感器安装位置不合适,妨碍操作工正常作业,降低了其生产效率,导致操作工拔除传感器。



■ 当前的预防控制(PC)  


当前过程控制可以是在当前使用或已计划的用于在过程中防止失效的产品或过程防错特征。


这些预防控制的类型包括:

- 产品设计防错

- 过程设计防错

- 自动化的过程控制

如:

P- 闭环机器控制

P- 工作夹具设计防止产品反向

P- 堵死洞孔防止错误的连接


当前过程控制也可以是在当前使用或已计划将在制造过程中实施的以减少失效发生的可能性的那些过程措施。


这些预防控制的类型包括如:

P- 可接受的界限样件

P- 使用在所有零件上的普通材料

P- 用色码来预防错误的装配

P- 预防性维护

P- 操作工工作指导书

P- 操作工培训


针对人的失误的预防措施的例子,如:

1) 技术、操作技能培训,技术资格认定→行为措施

2) 对人的身体的要求(无色盲、视力佳、听力好、身高)

3) 人机工学设计(从技术上减轻人的疲劳)

4) 相似零件安排在不同工位装配

5) 颜色区别(标识)

6) 防错/防呆治具

7) 产品结构防错

8) 限位开关,传感器

9) 设计用机器代替人

10) 极限样件

11) 灯光照片放大镜

12) 双手按下启动开关

13) 报警开关

14) 作业指导书规定标准作业方法

15) 零件标准化


针对机器的预防措施的例子,如:

1) 预防性维护保养(更换易损件)

2) 闭环控制系统

3) 点检

4) 开机时软件确认

5) 检具定期校准

6) 传感器报警

7) SPC

8) 机器能力研究

9) 设备放行的确认

10) 检验设备分辨率的确定→MSA


针对间接材料的预防措施的例子,如:

1) 规定型号确认

2) 数量的确认

3) 规定更换频率

4) 规定在生产现场的存放条件

5) 定期监测更换


针对环境的预防措施的例子,如:

1) 点检温、湿度

2) 空调制冷/制热,保持恒温

3) 加湿器加湿,除湿机除湿

4) 风口过滤器,排风速度控制

5) 吸气装置

6) 穿戴无尘服

7) 防静电ESD

8) 修筑缓振带

9) 劳保防护

10) 现场环境维持的5S

11) 灯光照明的确认



■ 当前的探测控制(DC)


探测措施是指通过自动或手动方法,在产品离开过程或被发运给顾客之前探测失效原因或失效模式的存在,识别(探测)失效原因或失效模式,以制定相关的纠正措施或对策。


探测措施直接影响探测度(D),一般以最有效的探测措施去评价探测度。


探测控制的方法:

1. 探测对象:

探测失效原因/失效模式发生


2. 探测方法:

- 加工后评价(post-process evaluation)

- 在作业设置时执行测量并进行首件检查(针对设置原因)

- 防错法(O=1àD=1)


3. 探测时机:

在当前工序/工位或后续工序/工位进行

当前探测控制的例子:

- 目视检验(visual inspection)

- 使用样品检查单的目视检查

- 照相系统光学检查

- 使用极限样件的光学测试

- 心轴属性测试(如:同轴度心轴检验)

- 用卡尺测量尺寸

- 随机检查

- 扭矩监视

- 压力负荷监测

- 生产线终端功能检查



■ 如何判定是探测措施还是预防措施?  


探测措施是用于过程中能探测出失效模式或失效原因的当前正在使用或已计划的控制措施,尽管探测措施都是检验或试验,但有一些检验或试验措施并不一定是探测措施,比如SPC、首检等。


应该这样思考:

假如采取这个检验或试验措施后,只是对受影响的产品或零件进行隔离,对相应的失效原因或失效模式并未采取措施,则这就是探测措施;


如果类似于SPC,通过探测出的不良,在控制图上发现过程失控,进而找到导致过程失控的特殊原因,把这个原因剔除后,不良会消除或不良趋势下降,那么这种检验或试验就是预防措施。


相比探测措施,预防措施更有效,预防措施能减少或消除失效原因/失效模式的发生,探测措施只能探测到已出现的失效原因/失效模式。


列在PFMEA表格上的当前探测控制措施,是已作为正常制造过程的一部分的标准过程控制措施,团队成员必须确定当前的过程控制已经在使用或者将要被落实。


探测控制措施的例子包括如:

D- 零件通电测试

D- 功能检查

D- 当工位失效原因(Error)探测

D- 尺寸测量

D- 超温警报

D- 出货材料审核


探测控制在越后的步骤实施,风险越高

- 防错是首先要进行的

- 当工位探测应该作为比后工位探测更优先的方法


根据当前过程控制里的探测控制(D-类型控制),对探测度评分,通过某个措施能改善探测过程控制,那么探测度的评分可能会减小,如果当前的过程控制没有实施探测控制(D-类型控制),除非已采取完全防错的措施,那么探测度评分必须是10分。




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*版权声明:本专栏所介绍的AQP PFMEA知识、软件内容及其逻辑和方法其知识产权归属江苏海岸线互联网科技有限公司和上海耕因智能科技发展中心联合所有。未经授权许可,其中的任何部分都不得被抄袭、复制或被用于软件开发之用途!


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