【技術分享】FMEA要分析到根本原因嗎?
編者薦語:
根本原因是相對的!
大多數情況由FMEA分析的目的來決定?;蛘哒f是根據自身的職責范圍來決定!FMEA不是FTA,也不是5Why。
以下文章來源于鮮萬世質量頻道 ,作者Martin鮮萬世
鮮萬世質量頻道.
致力于產品全生命周期的質量工具的研究與應用,APQPFMEA質量工具的應用,質量文化的構建與分享,推廣APQP項目協同平臺軟件。
FMEA要分析到根本原因嗎?
DFMEA的結構層次,將系統分解子系統、組件、零件及特性,最后一級特性層就是失效的根本原因。
PFMEA的結構層次,將過程分解為過程項、過程步驟、作業要素;
作業要素中的機器,可以運用設備MFMEA進一步分解,最終分解到設備部件的特性,最后一級特性層也是失效的根本原因;
每三層構成一組FMEA關系,逐層展開,直到根本原因,所以在每一層的結構中,就不強調是否為根本原因了。。。
話說前兩天有朋友在群里問,做FMEA風險分析時,失效原因要不要分析到根本原因?有人認為,FMEA是失效分析的工具,當然要分析到根本原因;有人卻認為,新版FMEA手冊,只有要求分析原因,并沒有指明是根本原因,所以FMEA不要分析到根本原因?我認為之所以會出現這樣的爭論,還是沒搞清楚FMEA的失效鏈或失效網的邏輯關系。從DFMEA的結構層次來看,將系統分解子系統、組件、零件及特性,分析范圍取決于設計責任,那么你聚焦哪一層,它的下一層就是失效原因,并逐層分解到特性,所以特性就是DFMEA的根本原因。從PFMEA的結構層次來看,將過程分解到過程步驟、作業要素,作業要素4M就是PFMEA的失效原因,但其中4M中的“機器”,還可以運用設備MFMEA進一步分解,最終分解到設備部件的特性,設備零部件的特性就是根本原因,由于新版FMEA最大的特點是結構層次,每三層構成一組FMEA關系,逐層展開,直到根本原因,所以在每一層的結構中,就不強調是否為根本原因了。
在AIAG第四版FMEA手冊中,對潛在失效原因解釋中,有要求分析到根本原因,具體見下面的截圖,要求用充分的細節識別失效模式的根本原因,能識別適當的控制和措施計劃得到驗證。在AIAG的FMEA中,不強調調按層次分析,直接到特性的根本原因層。將手冊中的案例來做一個演示:
失效模式是整車級的車輛不能停止,下一層失效原因是剎車板到剎車片沒有傳遞制動力,在AIAG的FMEA中不能算失效原因,因為是中間過渡層,定義為失效機理,特性層是特性設計不當,機械接口連接斷裂,引起無法傳遞制動力,最終導致了失效模式車輛不能停止。所以根據以上案例,失效模式與失效原因的失效鏈是跨層的,將特性層作為失效原因,而中間過程當失效機理,關注層是失效模式,AIAG的FMEA手冊不是按結構層次展開,所以強調要分析到失效原因。
新版FMEA手冊3.4.6中PFMEA的失效原因描述中也沒有提及根本原因。在新版手冊的DFMEA和PFMEA部分均沒有提及根本原因,我們先從DFMEA說起,DFMEA結構分析中將系統分解為子系統、組件、零件和特性級,動力系統分解為起動機、傳動機構、撥叉、材料性能及幾何尺寸,分析的范圍取決于設計的責任,如電動機不再分解,因為由供應商負責設計,電動機不產生獨立的FMEA,只作為失效原因存在。聚焦元素(中間層)是系統那就是系統級的DFMEA,圖示中聚焦的元素是起動機,起動機的失效是失效模式,下一級傳動機構的失效就是失效原因。聚焦元素(中間層)是子系統那就是子系統級的DFMEA,圖示中聚焦的元素是傳動機構,傳動機構的失效是失效模式,下一級撥叉的失效是失效原因。聚焦元素(中間層)是零件那就是零件級的DFMEA,圖示中聚焦的元素是撥叉,撥叉的失效是失效模式,下一級材料、尺寸等特性失效是失效原因,材料性能、尺寸特性再不分解了,那么最后一層特性的失效就是根本原因了。
起動機傳動機構失效鏈
對失效網進行邏輯連接時,用下面的提問是非常有效的,將失效原因鏈接到失效模式,應自問,失效模式為什么會發生?將失效后果鏈接到失效模式,應自問,失效模式發生時產生了什么后果?我們研究的案例是起動機,聚焦元素是起動的傳動機構,那么傳動機構對應的失效是失效模式,它的上一較別是起動機,起動機對應的失效是失效后果,它的下一較低級別是撥叉,撥叉對應的失效是失效原因,特性對應的失效是根本原因。傳動機構的位移為什么不能實現和飛輪的嚙合?因為撥叉性能不足。進一步的根本原因是材料選擇錯誤。傳動機構的位移不能實現和飛輪的嚙合時,會生產什么后果和影響?起動機在啟動開關閉合信息和輸入電源時,無法轉速和扭力輸出。所以在新版的DFMEA中,按系統、子系統、組件、零件及特性分解逐層展開,最后一個層次特性層就是根本原因,在每三層建立DFMEA結構時,就不強調要分析到根本原因了。PFMEA的結構關系是按結構層次排列系統元素,將制造系統分解為過程、過程步驟、作業要素。過程的失效原因是最基礎層次,是傳統的4M,也就是人、機、料、環,人是操作工、機是設備、工裝、夾具、模具、工裝等;料是間接物料,環是環境。
如圖所示,輸入軸總成的生產過程,分解到磨削過程步驟,再將進一步分解至調機員、磨床、操作、環境。其中“機器”,還可以運用設備MFMEA進一步分解,最終分解到設備部件的特性,設備零部件的特性就是根本原因,見下圖,磨床也分解為夾緊系統、驅動系統、控制系統、機座、冷卻/潤滑系統等,設備系統可以進一步分解為設備部件及特性,如果這些設備是你自己的設計的,也就最底層的根本原因了。所以在新版的PFMEA中,按過程、過程步驟、作業要素分解逐層展開,最后一個層次過程特性層就是失效原因,在每三層建立PFMEA結構時,就不要強調要分析到根本原因了。
對PFMEA的失效網進行邏輯連接時,用下面的提問是非常有效的,將失效原因鏈接到失效模式,應自問,失效模式為什么或發生?將失效后果鏈接到失效模式,應自問,失效模式發生時產生了什么后果?
我們研究的案例輸入軸生產過程,聚集元素是過程步驟:磨削。油封粗糙度不合格是失效模式,作業要素對應功能的失效是失效原因,如調機員裝入錯誤的程序、磨削速度過大或過小等。
如果你負責工裝、設備的設計,按機器、機器各大功能系統、機器部件及特性分解逐層展開,最后一個層次特性層就是根本原因,在第三層建立MFMEA的結構時,就不強調分析到根本原因了。綜上所述,DFMEA的結構層次,將系統分解子系統、組件、零件及特性,最后一級特性層就是失效的根本原因。PFMEA的結構層次,將過程分解為過程步驟、作業要素,其機器,可以運用設備MFMEA進一步分解,最終分解到設備部件的特性,最后一級特性層也是失效的根本原因,每三層構成一組FMEA關系,逐層展開,直到根本原因,所以在每一層的結構中,就不強調是否為根本原因了。作者簡介:
鮮萬世:TUV萊茵FMEA專家之一,微信公眾號主編,FMEA相關原創技術文章200多篇。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FMEA、ISO9001、IATF16949等與質量有關的管理體系以及質量改進的工具應用。
R-FMEA是基于業界標準和最佳實踐開發而成的失效模式及影響分析軟件。它基于FMEA工程應用行業-汽車行業的標準和最佳實踐,融合國可工軟團隊十幾年的可靠性咨詢和服務經驗, 基于產品結構樹和工藝流程圖,通過向導式的分析過程, 建立產品設計的DFMEA(設計FMEA)和產品制造的PFMEA(工藝FMEA), 并可以擴展到SFMEA(系統FMEA)、MFMEA(機器FMEA)、 FMECA(故障模式、影響和危害性分析)等不同的應用。
與傳統的FMEA分析方法和軟件相比,R-FMEA最大的特點是通過其七步的分析流程, 構建了關聯緊密的FMEA基礎數據關系,即FMEA主模型。FMEA主模型體現了類三維模型概念,既包括了結構之間、功能之間、失效之間的關聯關系, 又包括了結構、功能、失效、措施、風險值(S、O、D)之間的關聯關系。這些關聯關系在分析過程中逐步創建,并保存于底層數據庫中。通過FMEA主模型,工程人員可以根據需要構建簡單的或者及其復雜的FMEA分析, 并實現企業知識的積累和快速重用。