議PFMEA 在汽車制造中的有效應(yīng)用

近年來，隨著汽車行業(yè)競爭的加劇，顧客需求的提升，如何以較低的成本制造出擁有較高質(zhì)量的車輛成為各大汽車企業(yè)穩(wěn)健發(fā)展的重要基礎(chǔ)。PFMEA是一種質(zhì)量預(yù)防工具，主要用于識別風(fēng)險和尋求有效控制，從而達(dá)到預(yù)防質(zhì)量缺陷的目的。因此，在一定程度上講，有效運行PFMEA 能夠達(dá)到提高質(zhì)量和降低返修成本的目的，助力公司在汽車領(lǐng)域的廣闊天地上大有作為。

化工裝置氣化爐氧氣切斷閥選型對于氣化裝置的安全運行非常重要，本文通過分析，同時結(jié)合該裝置氣化爐氧氣切斷閥實際使用情況，選用GLOBE閥門作為氧氣總管切斷閥時，應(yīng)該從閥門本身最小泄漏點出發(fā)，并要考慮閥門在線維修方便等因素，盡量選擇非平衡式單座閥結(jié)構(gòu)；如果閥門的口徑過大，建議選擇先導(dǎo)式平衡閥芯結(jié)構(gòu)，盡量避免使用平衡密封環(huán)。

1 PFMEA簡介

汽車制造中的PFMEA 主要用于識別汽車制造過程的潛在失效模式和失效影響，分析失效原因，引導(dǎo)團隊針對失效原因制定預(yù)防措施或控制措施，從而達(dá)到預(yù)防缺陷產(chǎn)生或遏制缺陷逃逸的目的。PFMEA文件是需要持續(xù)更新的動態(tài)文件，在發(fā)生質(zhì)量缺陷時督促團隊回顧制造過程的預(yù)防措施或控制措施，尋求下一步改進(jìn)的機會和更優(yōu)的方法，從而達(dá)到預(yù)防缺陷再次產(chǎn)生的目的。PFMEA的最終目的就是減少浪費，降低成本。由于PFMEA分析的是整個復(fù)雜的汽車制造過程，失效的后果和影響也有千萬種。如何利用有限的資源去降低哪些過程的風(fēng)險成為了降低多少成本的關(guān)鍵。由此看來，應(yīng)該優(yōu)先關(guān)注容易產(chǎn)生卻不容易被發(fā)現(xiàn)的失效、一旦失效產(chǎn)生后果很嚴(yán)重的過程。因為，第一，失效出現(xiàn)頻率高，補救措施要采取多，這必將導(dǎo)致返修成本的增加；第二，不容易被發(fā)現(xiàn)的缺陷在制造過程中流轉(zhuǎn)的工藝增多，返修后需要拆解和重裝的步驟相應(yīng)增加，返修的成本也就往上漲；第三，失效后果嚴(yán)重，如制動失效可能導(dǎo)致駕駛員喪命，隨之而來的賠償、召回、顧客流失和索賠等都將是巨大的成本浪費，甚至是對企業(yè)致命的打擊。以上三個方面的考慮因素在PFMEA里都有對應(yīng)要素- 頻度、探測度、重要度，三者相乘即可得到表示風(fēng)險高低級別的風(fēng)險順序數(shù)。S、O、D 的取值都在1-10 之間，包括1 和10，都有對應(yīng)的取值標(biāo)準(zhǔn)，但不同的工藝車間對應(yīng)的取值表不同，以下以總裝車間為例。總裝車間S值取值表見表1，S值越大表示失效的后果越嚴(yán)重，如影響安全法規(guī)的失效模式的S值取9 或10。

高職學(xué)校的培養(yǎng)方式是老師一邊講授理論知識，一邊在操作實驗臺上向?qū)W生演示如何操作設(shè)備，與此相對應(yīng)學(xué)生也是在親自動手操作設(shè)備的同時，聽取老師的理論講解。為了確保學(xué)校培養(yǎng)出的人才符合企業(yè)需求，高職學(xué)校實驗基地里的設(shè)備必須于企業(yè)中的設(shè)備型號、操作流程以及運行原理相同。學(xué)校的校內(nèi)實驗基地場地和資金由學(xué)校提供，設(shè)備和素材則必須要企業(yè)提供準(zhǔn)確的信息。

表1 嚴(yán)重度（S）取值表

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總裝車間O值取值表見表2，O值越大表示失效發(fā)生的頻率越高，如O 值取5 表示每2000 臺車就有1 臺車發(fā)生失效，按每天1000 臺的產(chǎn)量計算折合為每生產(chǎn)2 天就發(fā)生一起失效。

首先讓參與者進(jìn)行跨期決策任務(wù)。采用匹配任務(wù)對被試在跨期決策中的選擇偏好進(jìn)行測量，即讓被試確定一個時間點(現(xiàn)在)的結(jié)果與另一個時間點(未來)的結(jié)果的價值主觀上相等。具體假設(shè)情境如下：

表2 頻度（O）取值表

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D值越大表示失效越難以探測，如D值取4 表示后續(xù)工位有防錯裝置能探測到失效并發(fā)出報警且能將失效的車輛鎖定在該工位。RPN 值作為S、O、D 三者的乘積，取值范圍自然也就落在1-1000。RPN值越高，失效的風(fēng)險越高，應(yīng)該優(yōu)先采取措施以降低風(fēng)險。這本無可厚非，但PFMEA在實際生產(chǎn)過程中的運用卻曾因RPN值高一度陷入這樣的困境：RPN高意味著風(fēng)險高，部分管理層為了降低風(fēng)險提出要求-RPN值高于100 的項目就必須有建議措施來降低風(fēng)險。下一層的員工迫于個人知識儲備的局限等原因沒有建議措施來應(yīng)對高RPN 值的項目，這時就萌生了一種錯誤的理念- 人為的降低RPN 值，按照取值表應(yīng)該取10 的嚴(yán)重度，人為的修改為7，頻度本應(yīng)為5 的，人為設(shè)法證明頻度為3。如此，RPN 降到了100 以內(nèi)，風(fēng)險可接受了，大家都相安無事，即使出現(xiàn)過多的質(zhì)量缺陷，也可以協(xié)調(diào)完成返修，缺陷不逃逸到顧客手上即可。這就違背了PFMEA減少浪費的初衷。AIAG手冊中也明確指出RPN是有用的指數(shù)但需要理解其局限性，不建議使用RPN 極限值確定措施的優(yōu)先順序。針對這一弊端，有些汽車企業(yè)引進(jìn)了綜合考慮客觀因素的風(fēng)險評估方法- 風(fēng)險矩陣評估方法，此處不再重點介紹。

2 PFMEA有效運用的要點

2.1 多功能團隊參與

多功能團隊意指擁有來自不同職能部門人員的團隊，主要包括制造工程人員、生產(chǎn)管理人員、質(zhì)量工程人員、設(shè)備工程和維護(hù)人員等，必要時還包含產(chǎn)品工程人員。PFMEA 活動強調(diào)多功能團隊的參與，是因為不同職能人員對同一制造過程擁有不同的經(jīng)歷和看法，盡可能多的經(jīng)驗和思維方式能夠幫助考慮到盡可能多的失效模式。如生產(chǎn)管理人員每天工作在現(xiàn)場，熟悉制造過程中該區(qū)域操作工的操作方法、失效模式和發(fā)生失效的頻次，制造工程人員熟悉制造過程的工藝和設(shè)計要求和項目啟動階段的失效模式、頻次及控制方法等。

2.2 PFMEA落實

真正將PFMEA 帶到現(xiàn)場是PFMEA 發(fā)揮作用的關(guān)鍵。其一，在開發(fā)PFMEA 期間，不能一群人坐在辦公室空談，要結(jié)合實際過程操作，才能更為全面的識別過程風(fēng)險。在一次PFMEA研討會上，多功能團隊在會議室完成了安全帶和座椅模塊的PFMEA審議，大家都覺得考慮得很全面了。但是，在去到項目車上真正完成安全帶及座椅安裝的步驟后，團隊發(fā)現(xiàn)在安裝的過程安全帶可能會發(fā)生扭曲，需要在操作工的標(biāo)準(zhǔn)化文件中增加此項安裝要求，但這失效模式在場的所有人在會議室里都沒有想到。其二，PFMEA 識別出來預(yù)防措施和控制措施都要對應(yīng)的輸入到一線員工的標(biāo)準(zhǔn)化文件、TPM等，并通過各層級管理人員分層審核等形式開展定期或不定期地檢查一線員工的執(zhí)行情況才能更好了將PFMEA 的預(yù)防作用發(fā)揮出來。

2.3 動態(tài)回顧與更新

發(fā)生質(zhì)量缺陷也就是失效發(fā)生以后需要回顧對應(yīng)的PFMEA，按需更新，以確保PFMEA 文件的及時性和適用性，并防止或減少同類失效再次發(fā)生。具體回顧的內(nèi)容包括失效模式、控制方法、頻度等所有PFMEA內(nèi)容。回顧的方法可以是先回顧現(xiàn)有PFMEA是否有此類失效模式，其次回顧既定的預(yù)防和控制措施是否已在操作中100%執(zhí)行，不同生產(chǎn)線的同一動作要素，員工的時間操作是否相同，再次回顧同類失效模式近幾個月是否出現(xiàn)過，有，上一次回顧的記錄內(nèi)容是什么，最后頭腦風(fēng)暴現(xiàn)有行業(yè)技術(shù)是否還有措施可以預(yù)防或控制此類失效的產(chǎn)生，使用設(shè)備防錯是否經(jīng)濟實用等。團隊完成PFMEA回顧后再根據(jù)需要更新對應(yīng)內(nèi)容，以文字的形式作為經(jīng)驗記錄下來，并作為精益設(shè)計的一部分應(yīng)用在新車型或新生產(chǎn)線上。

3 PFMEA應(yīng)用實例

以汽車前擋風(fēng)玻璃安裝為例。在一次汽車路試過程中，發(fā)現(xiàn)前擋風(fēng)玻璃有輕微開裂的跡象。查看安裝整個安裝工藝，玻璃底涂、玻璃膠到裝配整個過程都有嚴(yán)格控制，裝配現(xiàn)場關(guān)于底涂有效期限、玻璃膠的尺寸和位置、打膠后的安裝時間都沒有問題。再觀察員工安裝前擋風(fēng)玻璃到車身上的操作和安裝后的車輛，發(fā)現(xiàn)前風(fēng)窗上的左右兩個定位塊與玻璃的接觸面存在差異。經(jīng)過現(xiàn)場觀察分析主要是因為定位塊在裝配玻璃時可以旋轉(zhuǎn)，這就導(dǎo)致由于左右兩邊定位塊發(fā)生偏轉(zhuǎn)引起定位高度和接觸面不同的情況，而緊固定位塊時并不做檢查而是直接緊固。這將導(dǎo)致玻璃受力不均，最終會引起玻璃開裂。

PFMEA中已識別出該定位塊可能存在未接觸玻璃，定位失效的缺陷，也要求員工裝配時玻璃與定位塊接觸貼合但未識別出定位塊與玻璃接觸面不一致的失效模式，因此控制計劃和標(biāo)準(zhǔn)文件也沒有要求緊固定位塊的員工調(diào)整定位塊的定位面與玻璃完全接觸再緊固。針對此次的失效機理，工藝工程師組織多功能團隊對PFMEA 進(jìn)行回顧，更新對應(yīng)的PFMEA、控制計劃和標(biāo)準(zhǔn)化文件并培訓(xùn)相關(guān)人員，以避免類似情況發(fā)生。

結(jié)束語

在理解PFMEA的理念后，結(jié)合行業(yè)特點和三個要點- 多功能團隊參與、落實現(xiàn)場、動態(tài)回顧更新，運用PFMEA識別出整個產(chǎn)品生產(chǎn)過程的風(fēng)險，利用當(dāng)前有限資源采取措施降低綜合因素影響下的高風(fēng)險項目，達(dá)到有效運行PFMEA工具提高質(zhì)量和降低返修成本的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]王大明，梁賀，賴智宇，胡健斌. 淺議PFMEA 在實際生產(chǎn)中的有效運用[J].裝備制造技術(shù)，2009，11.

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