FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)即失效模式與后果分析，是分析設備故障(或操作不當)發生的方式(簡稱失效模式)，以及這些失效模式對工藝過程導致的結果，它為分析人員根據失效模式及影響后果決定需對哪些地方進行修改以提高系統安全性提供了依據。FMEA作為可靠性分析方法中一種常用方法，根據分析對象不同可分為設計FMEA(DFMEA)、過程FMEA(PFMEA)等。結合研究實際只考慮過程FMEA，過程FMEA是由負責制造/裝配的工程師/小組主要采用的一種分析技術，用以最大限度地保證各種潛在的失效模式及其相關的起因/機理得到充分的考慮和論述。
在家電企業生產管理體系中。為減少產品生產風險、提高生產過程的可靠性，各企業都編制有“預防措施”的文件，但真正能起到識別潛在問題防止失效發生的很少，大多數只是“糾正措施”即事后行為。而現代安全管理的基本思想是“安全第一、預防為主、綜合治理”，我國生產過程管理的重點逐步從“糾正措施”向“預防措施”轉變，科學的預防性方法在生產風險管理中的地位越來越舉足輕重，為有效使可能存在的潛在失效無法出現，需要一個從識別潛在失效到控制后果影響的管理系統，PFMEA便是行之有效制定和實施“預防措施”的方法之一。現以凈化器生產為例探討在家電產品生產過程中有效應用PFMEA的方法。
1 過程FMEA
過程FMEA是一種用于確保在產品生產過程中潛在問題予以考慮和闡述的分析方法學。是完善產品生產過程以確保潛在失效得以評估和措施得以實施以減低產品生產風險的有效方法。所謂潛在失效模式是指部件、子系統或系統有可能會未達到或不能實現項目/功能欄中所描述的預期功能的情況。這種潛在的失效模式可能是更高一級的子系統或系統的潛在失效模式的起因或者是更低一級的部件的潛在失效模式的影響后果。
及時性是成功實施FMEA的最重要因素之一，它是一個“事前的行為”，而不是“事后的行為”，為達到最佳效果，過程FMEA必須在潛在失效模式被納入產品生產過程之前開始，而且要考慮從單個零件到總成的所有制造過程，其評價與分析的對象是所有新的、更改過的、應用或環境有變化的部件/過程。
雖然PFMEA不是靠改變產品設計來克服過程缺陷，但它充分考慮與計劃的裝配過程有關的產品設計特性參數，找出產品制造裝配過程中潛在的失效模式即不能滿足客戶需要的過程，根據相應的評價體系對找出的潛在故障模式進行風險量化評估，評估當前防止失效發生的控制計劃，優化預防或改進過程的措施，以便最大限度地保證產品滿足用戶的要求和期望。
PFMEA原理的應用主要體現《失效模式和后果分析》表格中，PFMEA表格分為兩大部分。一是PFMEA表頭，包括FMEA編號、范圍識別、設計責任、完成日期等；二是PFMEA的主要內容，包含與潛在失效相關的風險分析和采取的改善措施，主要有要求和規范、潛在失效模式和后果影響、嚴重度(S)、失效的潛在要因、控制預防、發生率(O)、控制探測、探測率(D)和風險優先系數RPN、建議措施和措施后果等14項。其中：嚴重度是失效對顧客產生影響級別的一種評估；發生率是失效的要因可能發生的頻繁程度；探測度則是對產品或過程控制探測失效要因或失效模式程度的一種評價；這三個指標按級別分類，通常設定為1～10的等級。風險優先系數(RPN)=嚴重度×發生率×探測率。PFMEA的核心內容是量化風險即在一定程度上量化分析潛在失效模式。
2 應用實例
PFMEA應用從一般過程的流程圖開始，這個流程圖應明確與每一工序相關的產品/過程特性，包括產品特征、要求、交付等輸出和過程特性、變異來源等輸入即制造和裝配過程的每一道工序。
某企業12476系列凈化器整機裝配流程圖如圖1所示。
圖1 凈化器整機裝配流程圖
對于流程圖中每種潛在的原因，必須充分考慮其對于產品制造裝配過程的影響，現參考該企業其他類似小家電生產中發生的故障、關注點，根據PFMEA法原理，針對12476系列凈化器整機裝配中的主要失效模式分析如下。
2.1 安裝固定不到位
各零部件固定不到位是整機裝配中時有出現的狀況，特別是新產品試生產中。
失效后果：會造成機器無法正常運作或產生噪音或安裝困難，可能導致部分產品報廢或全部產品返工，將嚴重度判定為6。
現有的控制檢測：人工目檢，對關鍵部件檢查。
失效原因一：前序在制品不合格，發生率為3，探測率為4，風險優先系數RPN為72。
現行控制措施：使用合格的塑料件和零部件，裝配前抽檢。
失效原因二：螺絲出現漏鎖、滑牙，氣批扭力少于或大于3kg。發生率為4，探測率為5，風險優先系數RPN為120。
現行控制措施：操作者指導。
失效原因三：零部件螺絲孔位與主體上的螺絲孔位不對齊，未將彈簧墊片打入螺絲孔內，發生率為3，探測率為5，風險優先系數RPN為90。現行控制措施：按操作規程執行。
失效原因四：過濾器部件安裝順序和安裝方向失誤，發生率為2，探測率為3，風險優先系數RPN為36。現行控制措施：按操作規程執行，標有“FRONT”的面向前，向上。
2.2 潔凈空氣輸出比率(CADR)測試不達標
CADR值是國際權威機構評價空氣凈化效能的主要指標，CADR數值越高，則表示凈化器的凈化效能越高。
失效后果：無法凈化或凈化能力不達標，可能導致全部產品返工，將嚴重度判定為8。
現有的控制檢測：依據標準ANSI/AHAMAC-1抽檢測試過濾器CADR。
失效原因一：過濾器風阻大、效率低，發生率為3，探測率為5，風險優先系數RPN為120。現行控制措施：使用合格過濾器。
失效原因二：過濾器包裝袋沒有拆除或過濾器與機器之間密封性不好，發生率為2，探測率為5，風險優先系數RPN為80。
現行控制措施：操作者指導，按操作規程執行。
失效原因三：紫外燈安裝不到位燈不亮，光催化無法起作用，發生率為2，探測率為3，風險優先系數RPN為48。
現行控制措施：把紫外燈座引線從主體排線孔位排放整齊后，用熱融膠把排線孔兩邊打膠固定，旋轉紫外燈時用的力度和速度需一致。
失效原因四：光催化片凈化效果不佳，發生率為4。探測率為5，風險優先系數RPN為160。
現行控制措施：使用標準噴涂的光催化片。
2.3 印制電路板(PCB)不工作或出現亂碼
PCB是電子元器件電氣連接的提供者，采用電路板的主要優點是大大減少布線和裝配的差錯，提高了自動化水平和生產勞動率，但一旦出現安裝失誤，將造成嚴重后果。
失效后果：機器無法開機，將導致全部產品返工，將嚴重度判定為8。
現有的控制檢測：通電檢查是否開機。
失效原因一；電源線連接器沒插到位，發生率為2，探測率為5，風險優先系數RPN為80。
現行控制措施：按操作規程執行。
失效原因二：電源連接器虛焊，發生率為3，探測率為5，風險優先系數RPN為120。
現行控制措施：操作者指導。
失效原因三：額定120V，插頭插到220V電源，燒保險絲，發生率為2，探測率為3，風險優先系數RPN為48。
現行控制措施：按操作規程執行。
2.4 無負離子
失效后果：CADR降低，可能導致部分產品返工，將嚴重度判定為4。
現有的控制檢測：檢測負離子高壓輸出。
失效原因一：負離子連接器沒插到位，發生率為2，探測率為5，風險優先系數RPN為40。
現行控制措施：操作者指導。
失效原因二：高壓變壓器失效，發生率為2，探測率為6，風險優先系數RPN為48。
現行控制措施：加強來料抽查。
2.5 馬達，風輪振動大
失效后果：噪音大，有異聲，可能導致部分產品返工，將嚴重度判定為4。
現有的控制檢測：感官判斷。
失效原因一：風輪沒鎖緊，發生率為3，探測率為4，風險優先系數RPN為48。
現行控制措施：把風輪裝入馬達軸心，把驅動片裝入馬達軸心，再裝上彈簧墊片，用M8螺母固定，涂上適量白硅膠。
失效原因二：防震片、腳墊少裝，發生率為3，探測率為5，風險優先系數RPN為60。
現行控制措施：按操作規程執行。
失效原因三：風輪罩未嵌入頂殼扣位，發生率為4，探測率為4，風險優先系數RPN為64。
現行控制措施：風輪罩固定位裝入接線柱并用螺栓固定。
失效原因四：風輪動平衡沒調好，發生率為5，探測率為5，風險優先系數RPN為100。
現行控制措施：提高動平衡要求。
2.6 測試失效
失效后果：泄漏電流、電氣強度不達標，可能導致部分產品返工。將嚴重度判定為5。
現有的控制檢測：樣品抽樣檢測。
失效原因一：使用未校準的測試儀，發生率為2，探測率為6，風險優先系數RPN為60。
現行控制措施：使用已校準的測試儀。
失效原因二：測試時間不足，發生率為2，探測率為6，風險優先系數RPN為60。
現行控制措施：按規定的時間測試。
失效原因三：測試方式不對，發生率為3，探測率為5，風險優先系數RPN為75。
現行控制措施：測試時用高壓棒分別接觸控制面板及按鍵、后殼螺絲，測試外殼時。高壓棒沿機器后蓋上方水平方向移動；測試電源線時，高壓棒接觸并沿電源線表面移動至電源線插頭。
完成失效模式和后果、要因和控制的最初識別后，在嚴重度、發生率、探測度和風險優先系數分析基礎上，應根據企業現有的資源、時間、技術和其他方面因素，確定優先措施。從嚴重度最高，風險優先系數RPN最大開始，本例中嚴重度8，RPN值160為最大，建議使用機器噴涂光催化片、高效過濾器并嚴格按標準操作，RPN值可從原來的160降為64，在行動措施完成之后應對風險重新加以評估。以便于持續改進。
3 總結
實例說明在家電企業生產過程中，只要充分利用企業過去類似產品和生產過程的知識經驗，在工裝或生產設備開發和采購前做好PFMEA文件，執行過程中相關管理人員負責保證所有的建議措施被實施或落實，同時針對實際情況調整PFMEA文件就能達到減少風險，保證生產過程的安全運行的目的。
核心關注：拓步ERP系統平臺是覆蓋了眾多的業務領域、行業應用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業務管理理念，功能涉及供應鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業務領域的管理，全面涵蓋了企業關注ERP管理系統的核心領域，是眾多中小企業信息化建設首選的ERP管理軟件信賴品牌。
轉載請注明出處：拓步ERP資訊網http://m.guhuozai8.cn/
本文標題：FMEA在家電企業生產管理中的應用研究
相關文章
