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新版FMEA简介

2022-04-26

简单来说,FMEA最早来自于美国军方以及航空业,后被福特汽车引进到汽车行业并发扬光大,由AIAG(美国汽车工业行动小组)发行手册并在IATF16949质量体系中推荐使用。目前大部分企业所使用的FMEA方法,是AIAG在2008年所发行的FMEA手册第四版。表格如下:

这套方法用了将近60年,中间历经一些改版,但一直是使用填表法的方式进行,大家也吭哧吭哧用得挺乐呵的。但对于FMEA方法的质疑,几十年来从来没有中断过。汽车行业的另外一个巨头,德国的VDA (德国汽车工业协会)就不干了,他们自己在VDA第四卷中推荐使用了另外一套FMEA方法(五步法)。

随著全国经济贸易的扁平化以及相互交流,主机厂与一阶厂们希望能针对FMEA做一次彻底的检讨及统合。于是AIAG与VDA共同合作,联合各大汽车主机厂及一阶供应商共同商讨。历时四年,历经波折,中间于2017年底发行草稿版手册(当时定稿为六步法,现已更新为七步法),以及2019年年初时发布的白皮书。最后终于在2019年6月,推出AIAG与VDA 共同出版的FMEA第一版手册。(注意!网传FMEA第五版是错误叫法,新版FMEA手册并非AIAG发行的第五版FMEA,而是AIAG&VDA发行的第一版)

言归正传,传统的FMEA填表法,大致可归类出以下几点不便使用的地方。

1、失效模式写不完全:只能写出几条来,能写多少全凭经验或客户及老板逼迫的程度。

2、失效模式、失效后果、失效原因混淆不清:产品无法装配是失效模式还是后果? 机台故障是失效模式还是失效原因吗?尺寸NG是失效后果还是失效模式?

3、失效原因不完整、不确实:DFMEA中有将每种子零件的失效考虑进去吗?接口的影响是否有考虑进去?PFME中,能不能写人员疏忽大意?材料不良、机台不良要考虑吗?

4、风险评价不确实:严重度S、频度O、探测度D到底应该如何打分?客户说RPN100分以上要写对策措施,那我可以调分到100以下吗?集团可以自行定义RPN125以上才需要做额外措施吗?RPN数值大,风险就一定比较大吗?

新版FMEA,最大的变化点在于使用七步法进行结构性的FMEA分析。新版FMEA主要变化如下:

变更点总结

AIAG第四版FMEA变更为AIAG&VDA手册FMEA

AIAG& VDA FMEA方法按七步法过程进行说明。这些步骤为AIAG& VDA FMEA过程步骤的综合。例如,DFMEA中方块图边界图显示为七步法过程的步骤2,而同一交付结果在第4版中则显示为先决条件。

以下说明将这七个步骤与当前的AIAG FMEA进行比较。比较内容包括两本手册中使用的所有表格。适当时,将指出变更(变更原因或使用原因)有助于实现更完整的 FMEA的原因。在DFMEA中删除了特殊特性,但在 PFMEA中,却保留了特殊特性。为进行持续改进,添加了"历史变更授权”列(仅适用时使用)

步骤一:策划和准备

步骤1中确定了FMEA表头,进行了以下变更:

1.增加了公司名称

2.删除了系统、子系统或组件标记

3.增加了工程地点

4.增加了顾客名称

5.年型/项目变更为年型/平台

6.增加了项目

7.删除了关键日期

8.增加了修订日期

9.FMEA编号变更为 DFMEA /PFMEA ID编号

10.删除了页码/页数

11.编制人变更为设计/过程 责任人

12.FMEA日期(初始日期)已变更为开始日期

13.核心团队变更为跨职能团队

14.增加了保密级别

变更原因:使用一般术语并载入记录管理所需的信息

步骤二:结构分析

对于DFMEA,项目扩展为系统、系统要素以及组件要素,其中系统为上一较高级别,系统要素为关注要素,而组件要素为下一较低级别或特性类型。定义并增加了顾客与供应商之间的协作。

变更原因:分析了正确识别与项目(关注元件)相关的系统、子系统、组件和或特性。步骤3“功能分析需要此信息。

对于PFMEA,项目己更改为过程项系统、子系统、零件要素或过程名称;过程步骤变更为过程步骤工位编号和关注要素名称;增加了过程工作要素4M类型

使用原因:此增加的步骤(4M)要求用户在评审该过程中发生的活动时,对4M加以考虑。

步骤三:功能分析

对于DFMEA,AIAG第四版表格A和C:项目/功能和要求是分开的,因此项目纳入步骤1中,“功能和要求”空白处可用于步骤2中确定的各个级别。

该描述更详细地说明了如何表达各功能。详细定义了所述参数图(P-图)的要求特性和用法。对工程团队之间的协作进行了说明。

变更原因:确定每个项目系统要素的功能,以展示对“各级别是如何贡献给上一更高级别的功能"的理解。考虑并列出产品的正向功能和要求后,可列出负面因素、失效影响以及失效起因。

注释:

AIAG表格A和C:之所以项目/功能需要更正,原因在于,顾客已收到显示项目描述和未确定功能或要求的失效模式的 DFMEA按照预期,功能和要求是理解功能如何失效所必需的。

对于PFMEA,添加了过程项的功能系统、子系统、零件要素或过程的功能。使用原因:列出该过程的正向功能有助于确定负面因素,即失效影响。

步骤四:失效分析

对于DFMEA,关注要素的概念确定了分析的重点。

1.潜在失效模式变更为:关注要素的失效模式(FM)

2.潜在失效影响变更为:对上一较高级别要素和/或最终用户的失效影响(FE)

3.潜在失效原因变更为:下一较低级别要素或特性的失效起因(FC)

4.各列顺序从FM、FE、FC变更为FE、FM、FC

注释:虽然各列顺序己发生变更,但使用电子表格创建分析的顺序保持不变。首先需要确定(FM),然后由团队确定(FE)或(FC)。当使用FMEA专用软件时,团队可采用不同的方式执行 DFMEA,例如,确定失效,然后在(FE)、(FM)、(FC)的适当失效链中将其联系起来。

PS:第三栏中手册写的是"下一较低级别要素或特性的失效起因",英文是Failure cause of the next lower element orcharacteristic。但笔者认为该翻译可能会造成误解,所以在上面表格中以及其它的文章中,将中文翻译改为"下一较低级别要素或特性造成的失效起因"。下方PFMEA表格亦然。

1.对于PFMEA,潜在失效影响已变更为上一较高级别要素和/或车辆最终用户的失效影响(FE)

2.严重度已变更为FE的严重度(S)

注:AIAG严重度表基于对顾客及制造的影响,而AIAG&VDA严重度表则基于最终用户的影响,它将对制造的影响分为两部分:对工厂的影响和对发运至工厂的影响(已知悉时)

变更原因:制造业的分工要求用户考虑对制造业的内部影响和外部影响

3.潜在失效模式已更改为关注要素的失效模式(FM)。

4.潜在失效起因已变更为工作要素的失效起因(FC)。

步骤五:风险分析

之所以术语"排序"(Ranking)替换为“评级”(Rating),原因在于,失效均根据评级表中确定的标准进行评级。

每个评级表都有个新列,用于添加公司特定的示例.

1.严重度评级对各个级别均定义了新的十分制量表。评级10和9与功能安全组对应(无论警告如何,安全评级为10,而法规评级为9)。在(FE)评级为最终用户级别时, DFMEA、PFMEA和FMEA-MSR采用相同的量表。

2.当前过程控制--预防已变更为FC的当前预防控制(PC)。

3.频度变更为FC的频度(O)

★DFMEA中,额外强调将预防控制作为频度评级的输入。

★PFMEA中,AIAG频度表基于“失效可能性”和“事故项目/车辆,而 AIAG/VDA表基于“失效起因发生的预测”、“控制类型"和“预防控制"。

4.当前探测过程控制/原因和当前探测过程控制失效模式(E表格)变更为FC或FM的当前探测控制(DC)。

5.探测变更为FC/FM的探测度(D)。

★DFMEA中,考虑探测能力、探测方法成熟度和探测机会的十分制量表。

★PFMEA中,AIAG探测表基于“探测机会”、“过程控制探测的可能性"和“探测可能性",而AIAG&VDA表基于“探测方法成熟度”、“探测概率"和“探测能力”。两个表均采用十分制量表

6.提供措施优先级(AP),以替代风险顺序数(RPN)——参考高-中-低分配的AP表。AP表对DFMEA和 PFMEA通用

7.DFMEA分类替换为筛选器代码(可选)一“筛选器代码"列可用于标记潜在特殊特性或公司指定的其他信息。

8.PFMEA分类变更为特殊特性。(PFMEA中仍保留筛选器代码)

步骤六:优化

1.建议措施已变更为”预防措施和探测措施”

变更原因:信息的划分有助于用户可视化管理与预防和探测相关的措施

2.责任及目标完成日期已变更为负责人姓名及目标完成日期。

变更原因:需要一个姓名而非部门。

3.AIAG-VDA新增的状态。

变更原因:用户可跟踪完成的百分比。

4.措施结果采取的措施完成日期和采取的措施及生效日期(表格A~H)变更为采取基于证据的措施和完成日期。

变更原因:除了列出所采取的行动外,还需要对应证据

5.严重度/频度/探测度/RPN变更为严重度/频度/探测度/AP

6.AIAG-VDA新增的特殊特性

7.AIAG-VDA新增的备注

步骤七:结果文件化

步骤七总结了报告中 FMEA的范围和结果,供内部管理层和/或顾客评审。据AIAG第四版FMEA手册所述,FMEA过程归管理层所有,并最终负责资源的选择和应用,并确保时间安排等风险管理过程有效。这些说明见第2章“战略、规划、实施”。

然而,第4版并没有就如何在 FMEA团队中进行管理提供额外的指导。步骤七还给出了有关“结果文件化”的建议。本报告应指出失效发生的技术风险,以视作组件开发计划和项目里程碑的一部分。

以上,是我整理了手册中,对于新旧版FMEA变更点的总结介绍。关于具体的表格内容与操作方法,欢迎大家在下方留言共同探讨。我们公司也有FMEA及相关内训课程,欢迎了解。


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