作者：鮮萬世 時間：2021-08-18
SAE新版PFMEA如何制作過程流程圖？(第十四部)
截圖來源于SAE J1739的內容，版權歸屬SAE
本次發布是SAE汽車工程師學會更新的，不是AIAG-VDA FMEA手冊。
SAE在2021年1月13日 更新了FMEA標準。該標準的上一個版本是2009版，本次是在2009版的基礎上進行的修訂。
該更新的標準和AIAG-VDA FMEA手冊有哪些不同點呢？
鮮老師經過閱讀整理如下：
第二步：FMEA準備
確定PFMEA的范圍
工藝流程圖(PFD)是該工藝的順序步驟的表示，包括從物料接收到存儲、包裝和運輸的所有操作。
PFMEA的范圍，由初步風險評估確定，在PFD中進一步定義，從宏觀層面到單個操作的詳細操作步驟(微觀層面)。PFD在單個操作上(例如，Op 30雨刷系統安裝)包括主要工藝流程操作以及次要操作，如離線檢查、離線修理或物料移動。
PFD可能不能反映所有的過程。例如，公司所謂的“隱藏工廠”并沒有顯示在PFD上。如果物料或產品不是按照計劃的PFD進行處理(PFD中不包括的任何操作，如返工/修理、報廢、物料移動等)，就會出現一個隱藏的工廠步驟。其他隱藏工廠的例子包括: 存儲設施的臨時維修，處理在過程測試中失敗的部件，由于取消(切割)產品組裝而返回到存儲的材料，以及站的額外部件。
隱性工廠過程的分析可能有助于識別失效模式(產品缺陷)或制造或裝配過程中的錯誤(原因)，因為隱性工廠沒有記錄在案，因此沒有得到控制。PFMEA團隊關注的隱蔽工廠操作(例如，由于設備停機維修而產生的手動扭矩也應添加到PFD中，以確定優先級并納入PFMEA中。
潛臺詞：在第一步進行初步風險分析定義了分析的范圍，運用過程流程圖再進一步的細化分析范圍，過程流程圖將過程分解到過程步驟，即微觀層次。過程流程圖有常規的四大步驟屬性，如加工、檢驗、搬運和儲存，還要增加了隱藏的返工，返修，還有報廢等過程步驟，使流程圖更加的完整。往往隱性的過程步驟會造成產品缺陷，但沒有進行分析，在控制計劃中沒有得到控制。由于設備維護的替代方法或臨時替代方法，也就是旁路控制，這也是隱性流程的一部分，如果能早期識別出來，也可以進行流程分析，將其納入到PFMEA中進行風險分析，zui終列入到控制計劃中實施控制。
可視化描述范圍
使用工藝流程圖可以實現范圍的可視化描述。公司可以決定是否將所有操作包含在一個PFD中，還是將PFD限制為每個宏觀操作和相關的微觀操作的詳細步驟。下圖說明了僅安裝雨刷系統時(Op 30)的微觀詳細操作。
PFMEA團隊定義和評估每個微觀層面的操作步驟，以確定風險級別。流程功能優先級欄增加了H-M-L，明確指定了操作的宏觀和微觀層面的風險評估。具體見下圖：
當定義為“低風險”時，操作步驟是陰影的，在PFMEA中不需要進一步的詳細說明。重要的是要理解PFD是持續改進過程的一部分。
當PFMEA和控制計劃完成時，將識別額外的信息，這些信息可以增加、修改或刪除PFD中定義的操作步驟和優先級排名。無論級別如何，每個宏觀PFD的操作步驟都填充在PFMEA中(操作描述)。
下面的章節定義了PFD的典型內容以及它們邏輯上完成的順序。
潛臺詞：過程流程圖是將過程分解到過程步驟，也是就將宏觀過程分解到具體詳細的微觀步驟中，對每一個微觀步驟評價HML高中低風險，明確指出了哪些微觀過程要進入PFMEA進行分析。在PFMEA之前的過程流程圖中定義高中低風險，是為了找到PFMEA分析的重點，因為過程開發的資源是有限的，要將有限的資源集中在高風險的過程步驟上。在第一步進行初步風險分析，定義了哪些過程需要PFMEA分析，在第二步中對過程詳細步驟進行初步風險分析，進一步定義了哪些過程的詳細步驟需要PFMEA分析。
識別信息
PFD, PFMEA和控制計劃文件包含了關于分析的重要信息，并且在生產工藝之間是一致的。每個文件的識別信息包括項目名稱、zui新修訂日期、組織、部門和負責運行的小組或個人。
附加信息如PFMEA編號、開始日期、型號年份、計劃編號、系統/子系統/組件、核心和支持團隊成員的姓名、團隊負責人等，可能會被記錄下來，以提供用于跟蹤或存儲和檢索的有用信息。推薦一個包括姓名和部門的團隊成員名單。
操作描述
操作說明定義了對材料、產品或裝配所發生的事情。操作描述的措辭應考慮操作目的(“這樣做”)、部件或材料(“這樣做”)，以及如何執行操作(“這樣做”)。對操作(過程功能)的描述越，就越容易識別潛在的故障模式，以進行預防/糾正控制和行動。如果操作有一個以上的步驟，有不同的潛在失效模式，請在PFD工作表中分別列出每個詳細的步驟。下圖紅色標注部分：
潛臺詞：操作描述就是具體的過程步驟的描述，也是過程的功能表述，這一點不同于DFMEA，要定義每一個系統組件的功能，過程步驟的具體描述就是過程功能，由動詞+名詞的組合來表述，如上料，具體點說，將物料放在定位工裝上。
輸出(產品特性或其他過程輸出)
輸出可能包括產品特性(如膠粘劑厚度或金屬厚度)或其他工藝輸出(如組裝過程中油漆沒有損壞)。例如，報廢/包含可能沒有產品特性輸出，但會有流程輸出(例如，隔離的不良產品)。
產品特性決定了制造/裝配操作的主要預期結果。產品特性的例子包括長度、表面光潔度、寬度、數量和扭矩，它們是尺寸、視覺、功能、機械和材料特性或性能，描述并構成了產品的設計，如圖紙或技術規范上產品定義要求所規定的。見下圖紅色標注部分：
可以測量、檢查、測試或驗證這些特性，以確定是否符合設計要求。PFD中的產品特性輸入控制計劃(PCP)中的產品特性。產品特性的數值顯示在產品圖紙和規格書上，以確定控制計劃(PCP)的驗收標準。
其他工藝輸出作為操作的預期結果記錄在PFD工作表中，并在PFMEA中定義要求時予以考慮?？赡苡型瓿蛇^程輸出的操作步驟(例如，拆卸用于維修的部件、服務設備或工具等)。
DFMEA(當可用時)可以提供有價值的信息作為PFD的輸入，幫助定義給定操作的輸出(產品特性)。
工程師或團隊的DFMEA中定義的潛在原因輸入到PFD中，這些被記錄為PFD輸出(產品特性)。
工程師或團隊使用工程判斷來建立/定義從DFMEA到PFD產品特性。
潛臺詞：過程流程圖的過程或過程步驟的輸出是產品特性和產品的狀態，產品特性是產品的固有屬性，包括物理和化學特性，通過計量型或計數型的測量工具可以檢測來評價，zui終達成了設計意圖，如車削過程的輸出是產品的粗糙度、尺寸特性，不是所有的過程步驟都會改變產品特性，可能只改變了產品的狀態，如產品的位置、方向等，如機加工的夾緊，只是改變了產品的位置狀態。
產品特性
產品特性的zui終確定是工程和制造之間的一個迭代過程。DFMEA和其他設計工具一起為潛在的產品特性(候選)提供輸入。
PFD、PFMEA和控制計劃可以從產品特性候選項開始，zui終形成商定的(zui終的)產品特性。具體見下圖紅色標注部分：
潛臺詞：產品特性中那些關鍵及重要的特性，就是產品特性，DFMEA只能識別出潛在的產品特性，將這些潛在的產品特性輸入PFMEA，嚴重度由DFMEA的功能失效傳遞過來，再結合制造過程失效原因的發生度，評價出zui終的產品特性。
輸入(過程特性或變化來源)
輸入是過程特性或變異的來源，過程特性是在過程運行過程中可測量的特性，如溫度、速度、進料、化學濃度、壓力、電壓等。缺乏對過程特性的控制可以直接影響實現產品特性的能力(例如，壓力機負載影響零件的到位)。變化的來源是從魚骨圖的類別定義的過程變量:操作人員，機器，方法(系統)，環境，測量，和材料。具體見紅色標注部分：
潛臺詞：過程流程圖的過程步驟的輸入是過程特性，過程特性是為了確保產品特性的過程變異來源，從人機法環測等因素識別，過程特性是在加工的一瞬間存在，加工結束就消失了，并不固化在產品的物理和化學屬性上，可以通過監控設備在制造過程進行監控，并通過報警、停機、自動修正進行調整。
過程特性
過程特性是一個需要特別注意的參數。過程特性在制造/裝配過程中受到監控。過程特性的目的是確保對過程進行監控，以保持驗證過的設置，識別需要注意的變化異常。監控過程特性優于測量相關產品特性。具體見紅色標注部分：
潛臺詞：過程特性是過程特性中重要的參數，由于測量產品特性，如果不合格時，產品失效已經發生，但控制過程特性并進行修正，讓產品不良不會產生，所以監控過程特性優于測量相關的產品特性。
評論
在過程流程圖(PFD)的開發過程中收集意見，團隊可能會確定一個關注點、控制或的措施，以確保操作步驟將滿足產品要求。這些想法可以在PFD的評論部分在PFMEA和/或控制計劃的開發過程中考慮。
操作序號
工藝步驟操作序號是正在分析的操作或操作步驟的標識，寫在PFD上。過程步驟標識(如部門編號、操作編號、工作單元編號等)應與包括PFMEA、控制計劃、標準化作業指導書(SWI)在內的其他過程文件一致。工藝步驟包括與主要工藝流程的偏差。具體見下圖紅色標注部分：
潛臺詞：過程和過程步驟的編號，與后續的PFMEA、控制計劃、作業指導書的編號應是一致的。盡早的先在過程流程圖策劃好。
進程功能優先級(可選)
流程功能優先級建立在初步風險評估流程的基礎上，并將識別和優先確定哪些詳細操作需要額外的風險分析，并將其記錄在PFMEA中。優先級是可選的，標準是特定于公司的。可以使用高-中-低優先級。
潛臺詞：在第一步初始風險分析中，已經定義了哪些是我們的分析的重點，在第二步詳細工步分析時，再進一步使用高中低進行優先級分類，找到影響到產品特性的關鍵過程步驟，投入更多的精力，
流程類別(操作類型)
過程類別是對制造工藝進行綜合分析的起點。PFD分類類型將與分析的定義范圍有關。公司可以修改這些建議的類別，以滿足其內部要求。操作類別定義了通用的任務，以實現減少變異和防止錯誤。它們也可以作為流程函數優先級的輸入。具體見紅色標注部分：
潛臺詞：過程步驟的類型有加工、檢驗、儲存、搬運，還有隱性的返工/返修、報廢等。
管理/可追溯性
管理和可追溯性活動是包括產品交付、移動或運輸的驗證的任務。任務可以是簽署或掃描文件的形式，該文件定義了材料的接收或移動，或確認過程步驟的輸出已完成。這些任務與另一種操作類型一起完成。(即材料的接收和運輸、獲取、移動、存儲、檢驗或驗證、需要返工或報廢的檢驗部件等)。
制造-加工
“制造-加工”是指改變材料、產品或裝配狀態(即裝配、加工、焊接、油漆、貼標等)的增值活動。在生產操作中，這些活動的輸出與產品圖紙上確定的產品特性(特征)有關。在裝配操作中，該活動的輸出與圖紙上定義的接口有關。這些輸出記錄在PFD的“產品要求-輸出”部分。
移動-運輸
“移動-運輸”指的是將物料從存儲地點、工作站與部門之間移動(即手工搬運、叉車、傳送帶或機器索引)。通常需要通過蓋章來確認產品已送達正確的位置?？赡苡写_保在運輸到新地點時采取預防措施來保護產品。
取出
“提起-取出”是指從存放位置、展示裝置或從工具、夾具或機器上取回產品或工具的行為。特定地點安裝或放置產品或工具的行為。位置可以定義為產品或工具的物理放置位置(即展示設備、超市、存儲墊料、貨架、托盤、輸送機或部件托盤)。
檢查-驗證
“檢查-驗證”是指任何評估產品是否符合規格的過程步驟(如外觀檢查、物理測量、功能測試、自動測量等)。對于任何驗證步驟，都有一個相關的任務，即在公司特定的表單上記錄測試的結果。
檢查的類型可分為:
A =自動檢查，或機器檢查(即檢漏儀，視覺系統，扭矩控制)
M =操作員手動檢查(即手動測量儀)
V =操作員目視檢查
Q=質量審核，控制計劃檢查
返工
“返工”是指更換或修理不合格材料所需的過程步驟。返工操作可以包括但不限于修理、拆卸、重新裝填、更換部件等。
報廢
“報廢”是指地從價值流中移除不合格的材料，并將其放入廢料容器(即紅色容器、手提袋、籃子等)。
“包含”是指可疑或不合格的材料暫時保存，直到可以返工或報廢。
包裝
“包裝”考慮保護產品或組件免受損壞(例如，在毛刺加工過程中用材料包裝一個開口以防止損壞，包裝產品以供運輸等)。封裝接口步驟通常與從生產線側墊料獲取或存儲組件或組件的操作相關聯。
換型
標記受轉換活動影響的流程步驟是很重要的。不控制換型活動可能會導致失敗的潛在原因。
可能的轉換活動可分為:
P =產品，材料
T =工具，設置更改(調整)
S =軟件，軟設置(菜單，選擇開關)，作業說明
D =墊料，包裝
L =標簽(過程標簽、產品標簽等)
其他
公司可以識別以前沒有定義的其他類型的操作類別，或者修改任何已定義的操作類型以滿足其業務標準。
組建PFMEA團隊
PFMEA的所有者或推動者/主持人應根據需要成立PFMEA小組，以適應范圍的需要，并確保及時分析。PFMEA團隊由代表與制造、裝配或服務操作相關的跨職能知識的主題專家組成，他們在PFMEA過程中接受過培訓。
PFMEA是一個團隊的努力，每個團隊成員都用他們的知識和經驗來識別設計中的風險。PFMEA團隊應包括一個核心團隊，適當時，他們定期開會，了解生產或裝配操作的細節和歷史，從開始到結束進行分析。核心團隊應該根據團隊的需要進行擴展(例如增加更多有經驗的人等等)。
建立跨職能團隊的原因很簡單，因為一個人不可能知道所有的事情。在進行分析時，多學科將潛在的“盲點”zui小化。項目負責人，可以是制造工程師、質量工程師或PFMEA工程師(主持人)，應該制定一個團隊花名冊，包括分配給整個項目/計劃的資源和其他主題專家，以確保適當的知識適用于PFMEA。PFMEA不可缺少的價值之一是發現之旅。團隊成員之間的交流和協作可以讓他們發現個人經常忽略的東西。
潛臺詞：FMEA是一個團隊的活動，不是一個人的活動，但團隊需要求組織與協調，FMEA團隊內部需要認定主持人或協調員，來負責協調與主持FMEA的團隊活動，如開會，討論、工作坊等。
建立基本規則和假設/收集FMEA信息
基本規則、假設和工程輸入/信息幫助PFMEA團隊以和有效的方式進行分析。
基本規則
幫助PFMEA團隊運作的建議基本規則包括:
別PFD步驟用于完成初步風險評估，但PFMEA分析在PFD定義的詳細操作級別完成;
PFD操作步驟將根據PFMEA和控制計劃開發過程中的添加和變更進行更新;
關注操作人員的并滿足操作要求;
每個確定的產品特性應該有一個或多個過程特性支持。
潛臺詞：PFMEA團隊的工作應基于基本的規則，過程流程圖的過程或宏觀步驟用于初步風險評估，而輸入到PFMEA分析的應為過程流程圖的詳細或微觀步驟。
假設
PFMEA團隊應該記錄他們在完成PFMEA時所做的假設。PFMEA，作為一種分析工程工具，記錄了工藝團隊的想法和關注;
因此PFMEA中顯示的失效是可能發生也可能不發生的潛在失效。PFMEA應解決制造和裝配風險，同時假定產品將滿足設計意圖。
假設從之前的步驟進入操作的部件/材料將符合產品規范。例外情況可根據經驗決定(例如，已知的來料質量缺陷)。這些假設用于讓團隊關注他們所控制的內容。
潛臺詞：我們假設產品設計是滿足要求的，PFMEA只解決制造和裝配風險，同時我們也假設上一過程或過程步驟提供的部件/物料是合格的，如果我們已經掌握或了解到上一過程或步驟是的物料是有質量缺陷的，那邊PFMEA團隊應在上線前增加檢查的工步或采取彌補的方式來糾正不良，如沖壓，來產是卷料，我們已經明確產品的平面度是達不到設計要求的，那么我們在沖壓前，增加了校直工步，其目的是糾正材料不良。又如在裝配過程中，我們默認上序的物料是合格的，問題在哪些出現就在哪里風險分析，但如果我們已經明確了不良的物料會進入裝配工序，那么在過程步驟設計中，我們增加物料在加工前的檢驗步驟，剔出不良品。
收集信息
PFMEA小組收集的信息，對選定的PFMEA進行技術風險分析。產品設計文件包括零件清單、產品功能和要求、圖紙規范、保修和現場歷史、DFMEA(如有)。
工藝相關文件包括現行PFDs, PFMEAs，控制計劃，工廠問題，工裝夾具，預防性維護計劃，制造可行性研究，驗證測試程序。
這些都是PFMEA的輸入，基于分析的水平(即zui終裝配，子系統裝配，部件制造)。如果這一步錯誤或做得不充分，FMEA會議就會被與缺失信息相關的額外任務所困擾，并且FMEA結果可能會受到影響。
識別功能和輸出(需求)并確定其優先級
在PFMEA中識別功能和需求為每一個選擇的/排序的需要分析的操作提供了基礎。PFD過程流程圖中的操作描述成為PFMEA中的功能，PFD中定義的輸出(產品特性)建立/定義PFMEA中的要求。
以上截圖來源于SAE J1739的內容，版權歸屬SAE
綜上所述，鮮老師認為SAE新版FMEA標準第二步FMEA準備中使用過程流程圖將制造/裝配分解為宏觀工步，再將宏觀工步分解到微觀工步，使用高中低進行優先級分類，找到影響到產品特性的關鍵過程步驟，同時確定每一過程步驟的產品特性和過程特性。
鮮萬世老師簡介：在歐美日世界500強制造業集團公司，相關質量管理的經驗超過10年；擅長于汽車制造系統及其零部件制造與質量改進項目的培訓與咨詢·；建立了精益成熟度評價系統，并為上汽大眾汽車、延鋒偉世通建立了精益評估系統；擅長ISO9001、IATF16949等與質量有關的管理 體系以及質量改進的工具應用。
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