2019年生产管理中的专业术语
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专业名称工具解释以及定义 我们在工作当中经常会用到很多的专业名词 如：WALT，SPC，8D，FMEA等等，有些在网上是可以查询的到，而有一些无法查到。 这里面有名词定义，有工具名称等等。 为了方便大家查询，特开一个帖子，大家共享，将自己工作中用到的都可以跟帖说明 到时候我统一整理。 清单如下： ERP WALT OEE MT TPM FMEA DFMEA PFMEA 3N、4W、5S DOE OEE： OEE是Overall Equipment Effectiveness（全局设备效率）的缩写。一般，每一个生产设备都有自己的理论产能，要实现这一理论产能必须保证没有任何干扰和质量损耗。OEE就是用来表现实际的生产能力相对于理论产能的比率，它是一个独立的测量工具。OEE是由可用率，表现性以及质量指数三个关键要素组成： OEE=可用率*表现指数*质量指数 其中： 可用率=操作时间/计划工作时间 它是用来评价停工所带来的损失，包括引起计划生产发生停工的任何事件，例如设备故障，原材料短缺以及生产方法的改变等。 表现指数=理想周期时间/（操作时间/总产量）=（总产量/操作时间）/生产速率 表现性是用来评价生产速度上的损失。包括任何导致生产不能以最大速度运行的因素，例如设备的磨损，材料的不合格以及操作人员的失误等。 质量指数=良品/总产量 质量指数是用来评价质量的损失，它用来反映没有满足质量要求的产品（包括返工的产品）。 例: 设某设备1天工作时间为8h, 班前计划停机20min, 故障停机20min, 更换产品型号设备调整40min, 产品的理论加工周期为0.5min/件, 实际加工周期为0.8min/件, 一天共加工产品400件, 有8件计算：负荷时间 = 480-20 = 460 min 开动时间 = 460 – 20 – 40 = 400 min 时间开动率 = 400/460 = 87% 速度开动率 = 0.5/0.8 = 62.5% 净开动率 = 400×0.8/400 = 80% 性能开动率 = 62.5%×80% = 50% 合格品率 = (400-8)/400 = 98% OEE = 87%×50%×98% = 42.6%。 MTBF（Mean Time Between Failure，平均故障间隔时间) MTBF概述 MTBF,平均故障间隔时间又称平均无故障时间，英文全称是“Mean Time Between Failure”指可修复产品两次相邻故障之间的平均时间，记为MTBF。MTBF是衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标。单位为“小时”。它反映了产品的时间质量，是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。具体来说，它仅适用于可维修产品。同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF。磁盘阵列产品一般MTBF不能低于50000小时。 随着伺服器的广泛应用，对伺服器的可靠性提出了更高的要求。所谓“可靠性”，就是产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力；反之，产品或其一部分不能或将不能完成规定的功能是出故障。概括地说，产品故障少的就是可靠性高，产品的故障总数与寿命单位总数之比叫“故障率”（Failure rate），常用λ表示。例如正在运行中的100只硬碟，一年之内出了2次故障，则每个硬碟的故障率为0.02次/年。当产品的寿命服从指数分布时，其故障率的倒数就叫做平均故障间隔时间（Mean Time Between Failures），简称MTBF。 MTBF的计算 设有一个可修复的产品在使用过程中，共计发生过N0次故障，每次故障后经过修复又和新的一样继续投入使用，其工作时间分别为：,那么产品的平均故障间隔时间，也就是平均寿命为Q为： 通常，我们在产品的手册或包装上能够看到这个MTBF值，如8000小时，2万小时，那么，MTBF的数值是怎样算出来的呢，假设一台电脑的MTBF 为3万小时，是不是把这台电脑连续运行3万小时检测出来的呢？答案是否定的，如果是那样的话，我们有那么多产品要用几十年都检测不完的。其实，关于 MTBF值的计算方法，目前最通用的权威性标准是MIL-HDBK-217、GJB/Z299B和Bellcore，分别用于军工产品和民用产品。其中，MIL-HDBK-217是由美国国防部可靠性分析中心及Rome实验室提出并成为行业标准，专门用于军工产品MTBF值计算，GJB/Z299B是我国军用标准；而Bellcore是由AT&TBell实验室提出并成为商用电子产品MTBF值计算的行业标准。 MTBF计算中主要考虑的是产品中每个器件的失效率。但由于器件在不同的环境、不同的使用条件下其失效率会有很大的区别，例如，同一产品在不同的环境下，如在实验室和海洋平台上，其可靠性值肯定是不同的；又如一个额定电压为16V的电容在实际电压为25V和5V下的失效率肯定是不同的。所以，在计算可靠性指标时，必须考虑上述多种因素。所有上述这些因素，几乎无法通过人工进行计算，但借助于软件如MTBFcal软件和其庞大的参数库，我们就能够轻松的得出MTBF值。 MTTF、MTBF和MTTR的区别 可靠性是最初是确定一个系统在一个特定的运行时间内有效运行的概率的一个标准。可靠性的衡量需要系统在某段时间内保持正常的运行。 目前，使用最为广泛的一个衡量可靠性的参数是，MTTF(mean time to failure，平均失效前时间)，定义为随机变量、出错时间等的"期望值"。但是，MTTF经常被错误地理解为，"能保证的最短的生命周期"。MTTF 的长短，通常与使用周期中的产品有关，其中不包括老化失效。 MTTR（mean time to restoration，平均恢复前时间），源自于IEC 61508中的平均维护时间（mean time to repair），目的是为了清楚界定术语中的时间的概念，MTTR是随机变量恢复时间得期望值。它包括确认失效发生所必需的时间，以及维护所需要的时间。 MTTR也必须包含获得配件的时间，维修团队的响应时间，记录所有任务的时间，还有将设备重新投入使用的时间。 MTBF（Mean time between failures，平均故障间隔时间)定义为，失效或维护中所需要的平均时间，包括故障时间以及检测和维护设备的时间。对于一个简单的可维护的元件，MTBF = MTTF + MTTR。因为MTTR通常远小于MTTF，所以MTBF近似等于MTTF，通常由MTTF替代。MTBF用于可维护性和不可维护的系统 全员生产维修（Total Productive Maintenance,TPM） 全员生产维修的起源 全员生产维修（TPM）起源于“全面质量管理（TQM）”。TQM是W·爱德华·戴明博士对日本工业产生影响的直接结果。戴明博士在二战后不久就到日本开展他的工作。作为一名统计学家，他最初只是负责教授日本人如何在其制造业中运用统计分析。进而如何利用其数据结果，在制造过程中控制产品质量。最初的统计过程及其产生的质量控制原理不久受到日本人职业道德的影响，形成了具有日本特色的工业生存之道，这种新型的制造概念最终形成了众所周知TQM。 当TQM要求将设备维修作为其中一项检验要素时，发现TQM本身似乎并不适合维修环境。这是由于在相当一段时间内，人们重视的是预防性维修（PM）措施，多数工厂也都采用PM，而且，通过采用PM技术制定维修计划以保持设备正常运转的技术业已成熟。然而在需要提高或改进产量时，这种技术时常导致对设备的过度保养。它的指导思想是：“如果有一滴油能好一点，那么有较多的油应该会更好”。这样一来，要提高设备运转速度必然会导致维修作业的增加。 而在通常的维修过程中，很少或根本就不考虑操作人员的作用，维修人员也只是就常用的并不完善的维修手册规定的内容进行培训，并不涉及额外的知识。 通过采用TPM，许多公司很快意识到要想仅仅通过对维修进行规划来满足制造需求是远远不够的。要在遵循TQM原则前提下解决这一问题，需要对最初的TPM技术进行改进，以便将维修纳入到整个质量过程的组成部分之中。 现在，TPM的出处已经明确。TPM最早是在40年前由一位美国制造人员提出的。但最早将TPM技术引入维修领域的是日本的一位汽车电子元件制造商——Nippondenso在20世纪60年代后期实现的。后来，日本工业维修协会干事Seiichi Naka jima对TPM作了界定并目睹了TPM在数百家日本公司中的应用。 全员生产维修精髓要义 全员生产维修精髓要义（tpm kernel be-all） 1.全员生产维修的定义 TPM是全员生产维修英文缩写，即全体人员参加的生产维修、维护体制。TPM要求从领导到工人，包括所有部门都参加，并以小组活动为基础的生产维修活动。TPM涉及到设备终生、各部位的维护保养及整个工作环境的改善，目的是提高设备的综合效率。 2.TPM的五大支柱 （1）最高的设备综合效率。 （2）设备终生全系统的预防维修。 （3）所有部门都参加。 （4）从最高管理层到工人全体参加。 （5）实行动机管理，即通过小组活动推进生产维修。 3.全员生产维修的三个“全” 全员、全系统、全效率。三个“全”之间的关系是：全员是基础；全系统是载体；全效率是目标。还可以用一个顺口溜来概括：TPM大行动，空间、时间、全系统，设备管理靠全员，提高效率才成功。 4.TPM要达到的三个目的 （1）提高设备的综合效率。 （2）建立一套严谨、科学的、规范化的设备管理模式。 （3）树立全新的企业形象。 5.设备的“六大损失” 设备的“六大损失”为设备故障、安装与调整、闲置、空转与短暂停机、减速、加工废品、试运行减产。 6.TPM的“5S” （1）整理—取舍分开，取留舍弃。 （2）整顿—条理摆放，取用快捷。 （3）清扫—清扫垃圾，不留污物。 （4）清洁—清除污染，美化环境。 （5）素养—形成制度，养成习惯。 7.优秀TPM小组活动的标志 （l）每个成员都能积极地提出合理化建议。 （2）每个成员都能自觉、自主地参加"5S"活动。 （3）每个成员都能熟练地掌握设备管理现场标准化作业程序。 （4）每个成员都能自觉地进行自我检查和评估。 （5）小组具有自主维修能力。 8.TPM的三圈闭环循环 TPM活动通过对现行状态的评估，找出问题不足，制定改善措施，建立标准化体系，从而使设备状态不断改进，形成状态循环图。TPM通过设备综合效率的计算，度量管理的进步，形成度量循环图。TPM分析六大损失的程序和专题技术攻关，以求减少六大损失，达到设备最佳运行状态，形成改善措施循环图。 以上三个循环形成一个闭环，使TPM进入一个良性发展，循序渐近。 全员生产维修的九大活动 TPM的九大活动（Total Productive Maintenance Nine Activity）。 TPM为什么能取得如此巨大的效果？TPM为什么能在不同的行业和部门展开呢？因为针对不同的行业和部门TPM都有相应的方法。下面简单介绍一下TPM的九大活动。 当TQM要求将设备维修作为其中一项检验要素时，发现TQM本身似乎并不适合维修环境。这是由于在相当一段时间内，人们重视的是预防性维修（PM）措施，多数工厂也都采用PM，而且，通过采用PM技术制定维修计划以保持设备正常运转的技术业已成熟。然而在需要提高或改进产量时，这种技术时常导致对设备的过度保养。它的指导思想是：“如果有一滴油能好一点，那么有较多的油应该会更好”。这样一来，要提高设备运转速度必然会导致维修作业的增加。 第一，TPM基石-5S活动 5S是整理、整顿、清扫、清洁、素养的简称。5S活动是一项基本活动，是现场一切活动的基础，是推行TPM阶段活动前的必须的准备工作和前提，是TPM其它各支柱活动的基石。 第二，培训支柱-“始于教育、终于教育”的教育训练 教育活动放在TPM活动各支柱的首位，主要想突出教育在TPM活动中的地位，什么都知道的人不会留在企业里。对于企业来讲，推进TPM或任何新生事物都没有经验，必须通过教育和摸索获得，而且TPM没有教育和训练作为基础，TPM肯定推进不下去。可以这么认为，教育训练和5S活动是并列的基础支柱。 第三，生产支柱-制造部门的自主管理活动 TPM活动的最大成功在于能发动全员参与，如果占据企业总人数约80%的制造部门员工能在现场进行彻底的自主管理和改善的话，必然可以提高自主积极性创造性，减少管理层级和管理人员，特别是普通员工通过这样的活动可以参与企业管理，而且能够提高自身的实力。所以自主管理活动是TPM的中流砥柱。 第四，效率支柱-全部门主题改善活动和项目活动 全员参与的自主管理活动主要是要消灭影响企业的微缺陷，以及不合理现象，起到防微杜渐的作用，但对于个别突出的问题，就不得不采用传统的手段，开展课题活动。在TPM小组活动里按主题活动的方式进行，需要跨部门的可以组成项目小组进行活动。 第五，设备支柱-设备部门的专业保全活动 所有的产品几乎都是从设备上流出来的，现代企业生产更加离不开设备。做好设备的管理是提高生产效率的根本途径，提高人员的技能和素质也是为了更好的操作和控制设备，因此设备管理是非常重要的，是企业必须面对的核心课题之一。将设备管理的职能进行细分是必要的，设备的传统日常管理内容移交给生产部门推进设备的自主管理，而专门的设备维修部门则投入精力进行预防保全和计划保全，并通过诊断技术来提高对设备状态的预知力，这就是专业保全活动。 第六，事务支柱-管理间接部门的事务革新活动 TPM是全员参与的持久的集体活动，没有管理间接部门的支持，活动是不能持续下去的。其他部门的强力支援和支持是提高制造部门TPM活动成果的可靠保障，而且事务部门通过革新活动，不但提高业务的效率，提升服务意识，而且可以培养管理和领导的艺术，培养经营头脑和全局思想的经营管理人才。 第七，技术支柱-开发技术部门的情报管理活动 没有缺点的产品和设备的设计是研究开发、技术部门的天职，能实现的唯一可能就是掌握产品设计和设备设计必要的情报，要获取必要的情报就离不开生产现场和保全及品质部门的支持，因此这种活动就是MP情报管理活动，设备安装到交付正常运行前的初期流动管理活动也属于此活动的范畴。 第八，安全支柱-安全部门的安全管理活动 安全是万事之本，任何活动的前提都是首先要确保安全。安全活动定在第7大支柱，并不是安全第七重要，事实上安全活动从5S活动开始就始终贯穿其中，任何活动如果安全出现问题，一切等于零。 第九，品质支柱-品质部门的品质保全活动 传统品质活动的重点总是放在结果上，不能保证优良的品质，更生产不出没有缺陷的产品.这种事后管理活动与抓住源头的事前管理的品质活动是不同的。品质保全活动放在最后一个支柱来叙述，是因为提高品质是生产根本目的，相对来说也是最难的一项工程。 以上这9大活动是相互联系和相互补充，以便谋取整体的综合效果，任何局部的活动都很难取得巨大成果。比如制造部门非常努力开展自主管理活动，但得不到设备部门的强力支持，就不可能取得大效果；即使设备部门专心于专业保全和重点课题改善活动，但得不到管理部门的支援和协助，活动也难有结果.如果有些部门袖手旁观，努力的部门也会松懈下来，活动必然夭折。 TPM不是单纯的提高生产量或减少设备故障的局部利益的活动，是追求整体利益的综合性艺术。既然决定推行TPM，就要几个支柱活动并行来彻底推进，应将"把生产线员工培养成操作能手;把设备人员培养成维修医生;把技术人员培养成各方面的专家"作为改善员工和企业体质的根本目标。新世纪企业的真正竞争力是人才的竞争，而TPM是实现人才竞争力的具体策略。 为什么要实行TPM 引入TPM主要是为了达到如下目标： 在快速运行的经济环境下避免浪费； 在不降低产品质量的情况下缩短产品生产周期； 降低成本； 用尽可能快的时间进行小批量生产； 出售无缺陷产品给顾客。 TPM与 TQM TPM工作流程与当前流行的全面质量管理（TQM）工作流程是非常相似的。许多在TQM中应用的工具用于实现和优化TPM，如员工授权、建立基准、文档等等。二者的相同点如下。 都需要高层管理者的全面授权； 员工必须被授权以进行纠错活动； 二者均是长期作业，TPM可能需要一年或更长的时间进行贯彻，并且是一个持续进行的过程。员工心中对工作责任感的波动也需要时间。 TQM和TPM之间的不同点总结如下表。 项目 主体 TQM 质量（输出和结果）。 TPM 设备（输入和原因）。 达到目标的关键问题 管理实现系统化，其倾向于软件。 员工参与，其倾向于硬件。 目标 百万分率级别的质量等级 避免损失和浪费 企业进行TPM的具体目标 P： OPE（整体企业效能）至少达到80%； OEE（整体设备效能）至少达到90%； 在午餐时间机器照样运转（午餐是针对生产人员的，而不是机器）； Q：按程序进行操作，因此客户不会产生抱怨； C：生产成本降低30%； D：向客户发送货物时达到100%的成功率； S：能够应对突发情况； M：提议的数量增长3倍。培养一批具有多技能和适应力的工人。 总之，TPM可以用下表作一简要介绍： 1. 采用寿命周期方法以全面提高生产设备的性能。 实施TPM的动机 2. 通过有效地激励工作范围已扩大的工人来提高生产能力。 3. 通过自发的小团体活动来确认故障原因，或对企业和设备做适当的调整。 TPM的特点 TPM与其他概念的主要区别在于，生产人员也参与了维修工作。“我（生产人员）操作，你（维修部门）修理”的概念被放弃。 1. 在机构中的所有任务领域，实现零缺陷、零故障、零事故。 TPM的目标 2. 团结机构中各层次人员。 3. 通过不同的班组减少缺陷和自行维修。 1. 提高生产能力和OPE（全面企业效率）1.5或2倍。 2. 消除客户抱怨。 TPM的直接好处 3. 减少生产成本30%。 4. 100%满足客户需要（在合适的时间发送符合质量要求的货物）。 5. 减少事故。 6. 采用污染控制设备。 1. 企业员工具有较高水平的自信心。 2. 工作场所保持干净、整洁、舒适。 3. 生产人员对改革持欢迎态度。 TPM的间接好处 4. 通过团队工作达到目标。 5. 新的理念在机构各领域顺利展开。 6. 知识和经验共享。 7. 工人对于机器的拥有感。 企业中引进TPM的步骤 阶段A——预备阶段 步骤1——管理者向全体人员宣布机构中将引进TPM 在该阶段高层管理者的正确理解、承担任务和积极参与是非常必要的。当向全体人员宣布后，高级管理者应当了解工作流程。在内部刊物上公布，在黑板上公布。如果必要的话可以给所有的相关人员发一封信。 步骤2——进行TPM方面的基础教育和宣传 根据需要安排培训工作。某些人需要深入培训，而某些人只需要了解这一概念。带领相关人员去成功实施TPM的地方参观。 步骤3——建立TPM和部门委员会 TPM包括改进、自治维修、质量维护等工作。当委员会建立后，它应当关注这些需求。 步骤4——建立TPM工作体系和目标 为了成功每个领域现在都建立了标准，并制定了目标。 步骤5——使其制度化的总体计划 当TPM成为一种企业文化后，下一步就应当采取措施使其制度化。通过预防性维修（PM）获得效益就证明已经达到了一个令人满意的水平。 步骤B——引进阶段 举行一个仪式并邀请所有的人员。供应者知道我们需要从他们那里获得合格产品。有可能成为我们客户和兄弟单位的相关公司和附属公司对此也很关注。有些人将会向我们学习，有些人将会帮助我们，由于我们对产品质量问题的关注，客户将会与我们保持联系。 阶段C——执行 在该阶段有八项活动需要执行，这些活动被称之为实施TPM活动的八大支柱。这些活动中有四项是关于建立生产效率体系的，一项是关于新产品和设备的基本控制体系的，一项是关于提高管理层效率的，一项是对于安全、卫生等工作环境问题的控制。 阶段D——制度化阶段 到该阶段所有的相关活动都进入成熟时期。现在就是我们从预防性维修（PM）中获得效益的时候了。同时考虑一下在你采取该活动时所达到的挑战性水平。 实施TPM的组织结构 企业实施TPM的组织结构如下图所示。 TPM的支柱 企业成功实施TPM，需要多方面的工作，其中最重要的当数8大支柱。 支柱1-5S 5S是进行TPM的第一步，它是5个日语词组的首字母所写，具体见下表。其主要目的是规范工作现场以便发现问题。这是因为发现问题是改进工作的第一步，而清理规整工作场所有助于发现问题。 日语表述 含义 Seiri Seiton Seiso 分类 组织 清洁 与‘S’等价的术语 Sort Systematise Sweep Seiketsu 标准化 Standardise Shitsuke 自律 Self - Discipline 支柱2- JISHU HOZEN（自治维修） 该支柱是指对生产人员进行培训使其能够应付一些简易维修问题，这样就能使专业维修人员有更多时间致力于更有价值和更具技术性的修理工作，而生产人员则负责设备维护避免其劣化。 支柱3- KAIZEN（小型改进） “Kai”的意思是改进，“Zen”的意思是好（更好）。Kaizen的基本含义是小型改进，但它是持续进行的，包括机构中的所有人员。与Kaizen相对的是大型重大革新。Kaizen不需要或需要很少的投资。该原则意味着，在一个机构中大量的小型改进要比少量的大型改进更有效。该支柱是为了专门减少工作场所的影响我们效率的损失。通过详细和周到的程序，采用Kaizen的系统化方法我们可以消除损失。这些活动不仅局限于生产领域，还可以在管理领域应用。 支柱4-计划维修 为了使客户完全满意，该方法力图使设备无故障、产品无制造缺陷。 支柱5-质量维修 该方法通过避免生产缺陷，向客户提供最优的质量以使其满意。重点在于通过系统化的方法消除不规范性，非常类似于重点改进。我们了解到了设备的哪些零部件影响了产品质量，并开始着手消除当前的质量问题，然后再转向下一个潜在质量问题。这是一种从被动向主动的转换（质量控制转向质量保证）。 质量维修活动是为了使设备处于无质量缺陷状态，该理念的精髓是维修是为了使产品质量完好，而不是使设备完好。经常检查和测量状态，以确认检测值是否处于防止故障发生的标准值内。对检测值进行转换处理以预测事故发生的概率，并事先采取防范措施。 支柱6-培训 其目的是培养新型的具有多种技能的员工，这些员工士气高昂，工作执著，能够高效和独立地完成各项工作。生产人员接受教育以提高技能。他们应当做到“不但知其然，还知其所以然”。他们根据个人经验，凭借“知其然”就能解决一些需要处理的问题了。但是他们这样做并不知道问题的根源是什么，也不知道为什么要这样做。这样培训他们知道“所以然”就显得非常必要了。员工应当接受四个阶段的技能培训。其目的就是要使工厂具有很多专家。 支柱7-TPM办公室 在TPM的四个支柱（自治维修、小型改进、质量维修、计划维修）实施后，TPM办公室应当开始运行。TPM办公室致力于提高管理层的工作能力和效率，以及辨别和消除损失。这其中包括针对日益发展的办公自动化的分析工作。 支柱8-安全、健康和环境 今天在工业领域随时存在着竞争，TPM对于某些企业来说，可能已经成为决定其成败的唯一因素。它已经被证明是一种行之有效的方法。它不但可应用于工业企业，还可以应用于建筑、装修、运输等许多领域。但是它要求员工必须接受教育，并应确信TPM并不是一种月度计划，需要赋予这项活动充分的权利，以及完全实施该活动所需时间的长期性。如果TPM工作中涉及到的每个人都发挥了作用，我们就会收到像资金投入一样的非常可观的回报 FMEA(Failure Mode and Effect Analysis,失效模式及效应分析) 什么是FMEA? FMEA(Failure Mode and Effect Analysis,失效模式和效果分析)是一种用来确定潜在失效模式及其原因的分析方法。 具体来说，通过实行FMEA，可在产品设计或生产工艺真正实现之前发现产品的弱点，可在原形样机阶段或在大批量生产之前确定产品缺陷。 FMEA最早是由美国国家宇航局(NASA)形成的一套分析模式，FMEA是一种实用的解决问题的方法，可适用于许多工程领域，目前世界许多汽车生产商和电子制造服务商(EMS)都已经采用这种模式进行设计和生产过程的管理和监控。 FMEA的具体内容 FMEA有三种类型，分别是系统FMEA、设计FMEA和工艺FMEA， 1)确定产品需要涉及的技术、能够出现的问题，包括下述各个方面： 需要设计的新系统、产品和工艺； 对现有设计和工艺的改进； 在新的应用中或新的环境下，对以前的设计和工艺的保留使用； 形成FMEA团队。理想的FMEA团队应包括设计、生产、组装、质量控制、可靠性、服务、采购、测试 以及供货方等所有有关方面的代表。 2)记录FMEA的序号、日期和更改内容，保持FMEA始终是一个根据实际情况变化的实时现场记录，需要强调的是，FMEA文件必须包括创建和更新的日期。 3) 创建工艺流程图。 工艺流程图应按照事件的顺序和技术流程的要求而制定，实施FMEA需要工艺流程图，一般情况下工艺流程图不要轻易变动。 4)列出所有可能的失效模式、效果和原因、以及对于每一项操作的工艺控制手段： 对于工艺流程中的每一项工艺，应确定可能发生的失效模式. 如就表面贴装工艺(SMT)而言，涉及的问题可能包括，基于工程经验的焊球控制、焊 膏控制、使用的阻焊剂 (soldermask)类型、元器件的焊盘图形设计等。 对于每一种失效模式，应列出一种或多种可能的失效影响， 例如，焊球可能要影响到产品长期的可靠性，因此在可能的影响方面应该注明。 对于每一种失效模式，应列出一种或多种可能的失效原因. 例如，影响焊球的可能因素包括焊盘图形设计、焊膏湿度过大以及焊膏量控制等。 现有的工艺控制手段是基于目前使用的检测失效模式的方法，来避免一些根本的原因。 例如，现有的焊球工艺控制手段可能是自动光学检测(AOI)，或者对焊膏记录良好的控制过程。 5)对事件发生的频率、严重程度和检测等级进行排序： 严重程度是评估可能的失效模式对于产品的影响，10为最严重，1为没有影响； 事件发生的频率要记录特定的失效原因和机理多长时间发生一次以及发生的几率。 如果为10，则表示几乎肯定要发生，工艺能力为0.33或者ppm大于10000。 检测等级是评估所提出的工艺控制检测失效模式的几率，列为10表 示不能检测，1表示已经通过目前工艺控制的缺陷检测。 计算风险优先数RPN(riskprioritynumber)。 RPN是事件发生的频率、严重程度和检测等级三者乘积，用来衡量可能的工艺缺陷，以便采取可能的预防措施减少关键的工艺变化，使工艺更加可靠。对于工艺的矫正首先应集中在那些最受关注和风险程度最高的环节。 RPN最坏的情况是1000，最好的情况是1，确定从何处着手的最好方式是利用RPN的pareto图，筛选那些累积等级远低于80%的项目。 推荐出负责的方案以及完成日期，这些推荐方案的最终目的是降低一个或多个等级。对一些严重问题要时常考虑拯救方案，如: 一个产品的失效模式影响具有风险等级9或10； 一个产品失效模式/原因事件发生以及严重程度很高； 一个产品具有很高的RPN值等等。 在所有的拯救措施确和实施后，允许有一个稳定时期，然后还应该对修订的事件发生的频率、严重程度和检测等级进行重新考虑和排序。 FMEA的应用 FMEA实际上意味着是事件发生之前的行为，并非事后补救。因此要想取得最佳的效果，应该在工艺失效模式在产品中出现之前完成。产品开发的5个阶段包括：计划和界定、设计和开发、工艺设计、预生产、大批量生产。 作为一家主要的EMS提供商，Flextronics International已经在生产工艺计划和控制中使用了FMEA管理，在产品的早期引入FMEA管理对于生产高质量的产品，记录并不断改善工艺非常关键。对于该公司多数客户，在完全确定设计和生产工艺后，产品即被转移到生产中心，这其中所使用的即是FMEA管理模式。 手持产品FMEA分析案例 在该新产品介绍(NPI)发布会举行之后，即可成立一个FMEA团队，包括生产总监、工艺工程师、产品工程师、测试工程师、质量工程师、材料采购员以及项目经理，质量工程师领导该团队。FMEA首次会议的目标是加强初始生产工艺MPI (Manufacturing Process Instruction)和测试工艺TPI(Test Process Instruction)中的质量控制点同时团队也对产品有更深入的了解，一般首次会议期间和之后的主要任务包括： 1．工艺和生产工程师一步一步地介绍工艺流程图，每一步的工艺功能和要求都需要界定。 2．团队一起讨论并列出所有可能的失效模式、所有可能的影响、所有可能的原因以及目前每一步的工艺控制，并对这些因素按RPN进行等级排序。例如，在屏幕印制(screen print)操作中对于错过焊膏的所有可能失效模式，现有的工艺控制是模板设计SD (Stencil Design)、定期地清洁模板、视觉检测VI(Visual Inspection)、设备预防性维护PM (Preventive Maintenance) 和焊膏粘度检查。工艺工程师将目前所有的控制点包括在初始的MPI中，如模板设计研究、确定模板清洁、视觉检查的频率以及焊膏控制等。 3. FMEA团队需要有针对性地按照MEA文件中的控制节点对现有的生产线进行审核，对目前的生产线的设置和其它问题进行综合考虑。如干燥盒的位置，审核小组建议该放在微间距布局设备(Fine-pitch Placementmachine)附近，以方便对湿度敏感的元器件进行处理。 4. FMEA的后续活动在完成NPI的大致结构之后，可以进行FMEA的后续会议。会议的内容包括把现有的工艺控制和NPI大致结构的质量报告进行综合考虑，FMEA团队对RPN重新进行等级排序，每一个步骤首先考虑前三个主要缺陷，确定好推荐的方案、责任和目标完成日期。对于表面贴装工艺，首要的两个缺陷是焊球缺陷和tombstone缺陷，可将下面的解决方案推荐给工艺工程师： 对于焊球缺陷，检查模板设计(stencildesign)，检查回流轮廓(reflow profile)和回流预防性维护(PM)记录； 检查屏幕印制精度以及拾取和放置(pick-and-place)机器的布局(placement)精度. 对于墓石(tombstone)缺陷，检查屏幕印制精度以及拾取和放置(pick-and-place)机器的布局(placement)精度； 检查回流方向；研究终端(termination)受污染的可能性。 工艺工程师的研究报告表明，回流温度的急速上升是焊球缺陷的主要原因，终端(termination)受污染是墓石(tombstone)缺陷的可能原因，因此为下一个设计有效性验证测试结构建立了一个设计实验(DOE)，设计实验表明一个供应商的元器件出现墓石(tombstone)缺陷的可能性较大，因此对供应商发出进一步调查的矫正要求。 5. 对于产品的设计、应用、环境材料以及生产组装工艺作出的任何更改，在相应的FMEA文件中都必须及时更新。FMEA更新会议在产品进行批量生产之前是一项日常的活动。 批量生产阶段的FMEA管理作为一个工艺改进的历史性文件，FMEA被转移到生产现场以准备产品的发布。 FMEA在生产阶段的主要作用是检查FMEA文件，以在大规模生产之前对每一个控制节点进行掌握，同时审查生产线的有效性，所有在NPI FMEA阶段未受质疑的项目都自然而然地保留到批量生产的现场。 拾取和放置机器精度是工艺审核之后的一个主要考虑因素，设备部门必须验证布局机器的Cp/Cpk，同时进行培训以处理错误印制的电路板。FMEA团队需要密切监视第一次试生产，生产线的质量验证应该与此同时进行。在试生产之后，FMEA需要举行一个会议核查现有的质量控制与试生产的质量报告，主要解决每一个环节的前面三个问题。 FMEA管理记录的是一个不断努力的过程和连续性的工艺改进，FMEA文件应该总是反映设计的最新状态，包括任何在生产过程开始后进行的更改。 运用FMEA的意义 使用FMEA管理模式在早期确定项目中的风险，可以帮助电子设备制造商提高生产能力和效率，缩短产品的面市时间。此外通过这种模式也可使各类专家对生产工艺从各个角度进行检测，从而对生产过程进行改进。所推荐的方案应该是正确的矫正，产生的效益相当可观。为了避免缺陷的产生，需要对工艺和设计进行更改。使用统计学的方法对生产工艺进行研究，并不断反馈给合适的人员，确保工艺的不断改进并避免缺陷产生。 DFMEA(Design Failure Mode and Effects Analysis,设计失效模式及后果分析) 什么是DFMEA DFMEA是指设计阶段的潜在失效模式分析,是从设计阶段把握产品质量预防的一种手段,是如何在设计研发阶段保证产品在正式生产过程中交付客户过程中如何满足产品质量的一种控制工具。因为同类型产品的相似性的特点，所以的DFMEA阶段经常后借鉴以前量产过或正在生产中的产品相关设计上的优缺点评估后再针对新产品进行的改进与改善。 DFMEA基本原则 DFMEA是在最初生产阶段之前,确定潜在的或已知的故障模式,并提供进一步 纠正措施的一种规范化分析方法;通常是通过部件、子系统/部件、系统/组件等一系列步骤来完成的。最初生产阶段是明确为用户生产产品或提供服务的阶段,该阶段的定义非常重要,在该阶段开始之前对设计的修改和更正都不会引起严重的后果,而之后对设计的任何变更都可能造成产品成本的大幅提高。 DFMEA应当由一个以设计责任工程师为组长的跨职能小组来进行,这个小组的成员不仅应当包括可能对设计产生影响的各个部门的代表,还要包括外部顾客或内部顾客在内。DFMEA的过程包括产品功能及质量分析、分析故障模式、故障原因分析、确定改进项目、制定纠正措施以及持续改进等6个阶段。 DFMEA与PFMEA的关系 DFMEA是指设计阶段的潜在失效模式分析,是从设计阶段把握产品质量预防的一种手段,是如何在设计研发阶段保证产品在正式生产过程中交付客户过程中如何满足产品质量的一种控制工具。因为同类型产品的相似性的特点，所以的DFMEA阶段经常后借鉴以前量产过或正在生产中的产品相关设计上的优缺点评估后再针对新产品进行的改进与改善。 PFMEA如果在DFMEA阶段做的比较好的话那么在PFMEA阶段将不会出现影响较大的品质问题，但必竟是新产品往往都会出现自身特有的问题点，而这些问题也通常都是要经过长时间的量产或者是交付给客户后才发生或发现的品质问题，这就要通过PFMEA加以分析保证。 两者最终的目的都是一样的都追求产品质量的稳定及良品最大化，同时也为大量生产提供可行性的保证。 形式和格式(Forms and Formats) 用户可能有他们所要求的特定格式或形式。如果是这样，你只有征得他们的书面同意，才能采用其种格式。 这是产品设计小组采用的一种分析方法，用于识别设计中固有的潜在失效模式，并确定所应采取的纠正措施。 正式程序 着眼于客户 尽可能利用工程判断和详实的数据 我们应在何时进行设计失效模式及后果分析？ 当还有时间修改设计时！ 事后补作设计失效模式及后果分析只能当作一个练习而已 我们应在什么时间进行设计失效模式及后果分析？ 设计失效模式及后果分析是产品质量先期策划和控制计划(APQP)中“产品设计和开发”阶段的产物 在分析了客户要求和形成初始概念之后进行 在过程失效模式及后果分析(PFMEA)之前，通常与可制造性设计(DFM)一道进行。 我们应在什么时间进行设计失效模式及后果分析？ 应成为概念开发的一个组成部分 是一个动态文件 我们应在什么时间进行设计失效模式及后果分析？ 从一种战略观点出发... 在下列情形下，进行设计失效模式及后果分析DFMEA(或至少评审过去做过的DFMEA) ： 是一种新的设计 在原设计基础上修改 应用条件或环境发生变化 从一种战略观点出发... 客户的要求或期望改变 竞争环境、业务环境或法律环境发生变化 你公司负有设计责任，且PPAP(生产件批准程序) 的一些条件适用 实际发生失效 由谁进行设计失效模式及后果分析？ 由对设计具有影响的各部门代表组成的跨部门小组进行 供应商也可以参加 切不要忘记客户 小组组长应是负责设计的工程师 跨职能部门小组 5-9人，来自： 系统工程 零部件设计工程 试验室 材料工程 工艺过程工程 装备设计 制造 质量管理 怎样进行设计失效模式及后果分析？ 提要 组建跨职能部门设计失效模式及后果分析DFMEA小组 列出失效模式、后果和原因 评估 the severity of the effect (S) 影响的严重程度 the likelihood of the occurrence (O) 可能发生的机会 and the ability of design controls to detect failure modes and/or their causes (D) 探测出失效模式和/或其原因的设计控制能力 怎样进行设计失效模式及后果分析？ 提要 Calculate the risk priority number (RPN) to prioritize corrective actions 计算风险优先指数(RPN)以确定应优先采取的改进措施 怎样进行设计失效模式及后果分析？ 提要 Plan corrective actions 制订纠正行动计划 Perform corrective actions to improve the product 采取纠正行动，提高产品质量 Recalculate RPN 重新计算风险优先指数(RPN) 怎样进行设计失效模式及后果分析？ 提要 先在草稿纸上进行分析；当小组达成一致意见后，再将有关信息填在设计失效模式及后果分析FMEA表上 use fishbone and tree diagrams liberally 充分利用鱼骨图和树形图 trying to use the FMEA form as a worksheet leads to confusion and messed-up FMEAs 若将FMEA表当做工作单使用，就会造成混乱，使FMEA一塌糊涂 建议 1. 组建一个小组并制订行动计划 绝不能由个人单独进行设计失效模式及后果分析，因为： 由个人进行会使结果出现偏差 进行任何活动，都需要得到其他部门的支持 应将小组成员的姓名和部门填入设计失效模式及后果分析FMEA表格 应指定一个人(如组长)保管设计失效模式及后果分析FMEA表格 2. 绘制产品功能结构图 一种图示方法，其中包括： 结构图 用块表示的各种组件(或特性) 用直线表示的各组件之间的相互关系 适当的详细程度 3. 列出每个组件的功能 功能系指该组件所起的作用 以下列形式说明功能： Verb + Object + Qualifier 动词+宾语+修饰词 例如： insulates core 使型芯绝缘 assures terminal position in connector 确保端子与接头连接到位 protects tang from smashing, etc. 防止柄脚被压碎， 等 Don't forget auxiliary functions as well a primary functions 不要忘记基本功能和辅助功能 Often, components work together to perform a function 通常，多个组件一起行使某一功能 Hint: Use the Block Diagram! 提示：利用结构图！ 4. 列出质量要求 a customer want or desire 客户的期望或要求 could seriously affect customer perception 有可能严重影响客户的看法 could lead to a customer complaint 有可能导致客户投诉 Hint: Use QFD 提示：使用质量功能展开 5. 列出潜在的失效模式 a defect, flaw, or other unsatisfactory condition in the product that is caused by a design weakness 由设计缺陷造成的产品缺陷、瑕疵或其它令人不满意的情况 典型的失效模式 - breaks - cracks 破碎 断裂 - corrodes - sticks 腐蚀 粘结 - unseats - deforms/melts 未到位 变形/熔化 提示 从前两个步骤做起： 功能 质量要求 AIAG将失效模式定义为产品不能实现其设计意图的一种方式。本教材所列第5个步骤中的提示通过列举功能和质量要求，扼要阐述了设计意图。注明“无功能”的中间步骤则是指设计意图无法实现。 用你自己的话，对下列情况举例说明： failure = no function 失效=无功能 failure = not enough function 失效=功能不强 failure = too much function 失效=功能过强 同样： failure = no quality requirement, etc. 失效=无质量要求，等 具体说明每种情况发生的方式: 使用“技术”术语具体说明 采用工程技术判断和/或分析 参考历史资料，如顾客户抱怨等 “组件或特性，导致无功能” 例如：线束夹＋螺钉＋车身面板上的孔眼 功能=固定线束 无功能=夹子不能将线束固定在车身面板上，失效模式： 夹子在弯头处出现裂纹或断裂 夹子从固定孔眼中脱落 功能不足=夹子不能将线束夹紧，失效模式： 夹子太大 夹子未锁定 夹子的金属边夹破了电线 夹子对不齐 功能过强=夹子将线束夹得过紧，失效模式： 6. 推导各种失效模式的潜在后果 失效的结果（衍生物） 有可能后果 最终客户或中间客户 政府法规，或 系统层次中的某一部分 顾客的抱怨是有用的信息来源 其后果可能是： 功能完全丧失，或 性能或质量下降 许多失效模式有不止一种影响！ 提示：从你在上面所提到的“无功能”情况出发 失效的后果通常表现为从直接后果到对客户的最终后果等一系列连锁反应 建议对每一种失效模式建立这种关系链，并记录在失效模式及后果分析FMEA表上 运用树形图（故障树） 6. 说明 无功能=夹具不能将电线固定住 失效模式：夹具弯曲处出现裂缝 后果：线束松脱 可能缠住或绊住 可能丧失电气功能 功能不足=夹子不能将电线夹紧 失效模式：线束松动 后果：线束发出咔嗒声 客户感觉到嗓音 功能过强=夹子将线束夹的过紧 失效模式：夹具不对中 后果：使线束变形 有可能使接头移位 有可能使电气系统丧失功能 6. 失效的后果 如果影响了安全或对政府法规的符合性，就应如实讲清。 7. 评估每种后果的严重性 AIAG严重性评估标准是针对车辆发生的失效制订的。它有助于将这个表格转换成你的特定产品的术语。 严重性打分：Severity Rating (S): 9-10 unsafe 不安全 7-8 loss of primary function 丧失基本功能 5-6 discomfort 不舒适、不方便 2-4 noticeable 具有明显的影响 1 no effect 无影响 严重性列表 AIAG Severity Table 影响的严重性 Severity of Effect (S): 10 unsafe or out of compliance, with no warning to the customer 不安全或不符合法规，未告诫客户 unsafe or out of compliance, but a warning is given 不安全或不符合法规，但发出了警告 9 8 inoperable 不能操作 7 operable, but at reduced performance 可操作，但性能降低 6 comfort or convenience item is inoperable 舒适方便的项目不能操作 5 comfort or convenience item is operable, but at reduced performance 舒适方便的项目能操作，但性能降低 4 noticeable by most customers 绝大多数客户感觉明显 3 noticeable by average customer 一般客户感觉明显 2 noticeable by discriminating customer 辨别能力强的客户感觉明显 1 no effect 无影响 0 THERE IS NO SCORE OF ZERO. 无零分 7a. Classify special product characteristics 特殊产品特性分类 如果影响到安全或违反法规(严重性为9或10分)而且发生率或探测性（occurrence or detection）评分也很高(如3分以上)...这些产品特性须特别加以控制。 Control Plan 控制计划 8. 确定每种失效模式的潜在原因 形成失效模式的设计缺陷是造成失效的原因 是产品设计后所固有的 与产品的使用有关 许多失效模式是多种原因造成的！ 将导致失效的条件文件化 例如：应力超过强度 如用一根20A保险丝代替10A保险丝 考虑“可预见的对产品的错误使用” 此外，还应考虑产品的使用寿命 失效通常是由一系列的事件造成的，从直接原因到最终原因等 建议为每一种失效模式建立这种链并记录到失效模式及后果分析表 因果图 可利用故障树或鱼刺图加以阐述 例如：线束夹子 失效模式：夹具弯曲处断裂 原因： 弯曲半径太小，无法承受较大的应力<< 设计标准不明确 振动<< 安装方向不对<< 受到空间限制 设计失效模式及后果侧重于设计缺陷。然而有时在失效的“设计”原因与“过程”原因之间并无明显区别。 示例：即使所有加工尺寸都符合规格，但累积公差仍有可能造成一小部分零部件失效。这实际上属于设计缺陷。 如果确信某项设计特别易受过程变差的影响，就应将此也视为一种设计缺陷，并应列入设计失效模式及后果分析中。 9. 评估每种失效原因出现的可能性 如果依据现有设计进行生产的话 利用历史资料 注重改进 考虑产品使用寿命 利用可靠性模型，与类似的产品进行比较。 Occurrence Rating (O):发生率评分(0)： 9-10 failure is almost inevitable 失效几乎是不可避免的 7-8 repeated failures likely 有可能重复失效 4-6 occasional failures likely 有可能偶尔失效 2-3 relatively few failures 很少失效 1 O failure is unlikely 不可能失效 ccurrence Rating (O):发生率评分(0) AIAG Occurrence Table 发生率表 10 > 1 in 2 2项发生1次 1 in 3 3项发生1次 1 in 8 8项发生1次 1 in 20 20项发生1次 1 in 80 80项发生1次 1 in 400 400项发生1次 1 in 2000 2000项发生1次 1 in 15,000 15,000项发生1次 1 in 150,000 150,000项发生1次 < 1 in 1,500,000 1,500,000项发生1次 failure is almost inevitable 失效几乎是不可避免的 9 - 8 repeated failures likely 有可能重复失效 7 - 6 occasional failures likely 有可能偶尔失效 5 - 4 - 3 relatively few failures 很少失效 2 - 1 failure is unlikely 不可能失效 Be conservative in assigning numbers. 在评分时应持保守态度 No clue? Assume a score of 10 to "flag" the RPN. 没有线索怎么办？可评10分“标明”风险顺序数 RPN。 10. 编制现有设计控制清单 设计控制：能够保证合理设计的任何技术 可制造性分析DFM Analysis Sneak Circuit Analysis (System FMEA)潜行回路分析(系统FMEA) 耐久性/验证试验 有限元分析Finite Element Analysis 模拟方法Simulation 其它 设计失效模式及后果分析的目的： 核实失效模式及其原因 产品确实能够以这种方式失效吗？ 产品还会以其它方式失效？ 是否已识别失效的真正原因？ ...或者防止发生失效 失效模式如同疾病，设计控制则象医生采取的诊断方法 no false negatives 无虚假否定 no false positives 无虚假肯定 (doctor prefers prevention) (医生喜欢采取预防方法) 提示 To continue the analogy, the FMEA is like a list of suspicions that a doctor has based on the symptoms he sees. The design controls are the tests that the doctor proposes to either confirm or throw out those suspicions. 继续进行类比。FMEA恰似一名医生根据他所看到的病症作出的一系列诊断。设计控制就是医生用于证实或排除这些诊断的试验。 设计控制有三种类型： (1) 防止失效产生的原因； (2) 查明失效的原因； (3) 检测失效模式 在FMEA表上指定用于相同或类似设计的设计控制手段 设计控制对应于控制失效模式或原因 可以采取任何类型：1，2 或3，或其中的任意组合。 如果没有，可写“无”。 11.探测失效 探测评分----衡量第2或第3种设计控制能力，告诉我们 潜在的失效模式是否是真正的失效模式，或 潜在的原因是否是真实的原因 还可以对第1种“预防性”控制的有效性进行评分 Detection Rating (D):探测评分(D) 9-10 remote chance of detecting failure 查明失效的可能性极小 7-8 very low chance 可能性很小 5-6 low to moderate chance 可能性不大 2-4 good chance 可能性较大 1 will almost certainly detect failure (if it passes this, it won’t fail) 几乎肯定能探测到失效(如能通过这项探测，就不会失效) 注意： 这是一种数值判断 其目的是评估现有设计控制能力 Controls designed to force failure may mask real failure modes! 用于强行防止失效的设计控制手段有可能掩盖真正的失效模式！ (应小心谨慎，并自己作出判断) 12.估算风险优先数(RPN) RPN= S x O x D RPN =Severity of Effect x Occurrence Rating x Detection Rating RPN =后果的严重性x失效发生概率评分x探测评分 重点放在较高的RPN上 措施 从最大的RPN项目开始 不要凭直觉随意确定优先“减小”数值 13. 纠正措施 应采取哪些改进措施来降低：严重性、发生率或探测评分 减轻严重程度--更改设计，以控制其后果 降低发生率--更改设计，以控制其产生原因 改进探测--改进试验或模拟方法 如果严重性的评分为9或10分时，应予以特别注意 你不建议采取纠正措施吗来降低风险优先数RPN？ 不要在表上留下空格不填。应填写“无” 某些项目可能需要与PFMEA小组讨论。将这一点记在表上。 14. 职责和预定日期 FMEA以采取行动为主 必须确定职责并记录履行日期 指定最适合履行职责的个人或小组 被指定的个人或小组应该是FMEA小组成员。 15. 采取的纠正措施 记入表内，以便 追踪进展情况 将“充分的关注”文件化（理智的、知识丰富的、负责任的人员应确保产品的设计、制造和交付符合适用的政府标准和法规。为实现充分的关注并符合顾客的其它要求，在执行关键特性标识系统是，应将标准关注、附加关注和特殊关注设计到质量体系中。） 完成日期和简要说明 16. 重新计算风险优先数RPN 评价建议采取的纠正行动 然后重新评估 严重程度severity, 发生率，和/或occurrence, and/or 探测能力detection. 重新计算风险优先数RPN 利用支持数据确认改进措施 有可能对失效重新排序 有可能导致进一步纠正措施 结果： DFMEA的案例分析[1] DFMEA是一种以预防为主的可靠性设计分析技术,该技术的应用有助于企业提高产品质量,降低成本,缩短研发周期。目前,DFMEA已在航空航天以及国外的汽车行业得到了较为广泛的应用,并显示出了巨大的威力;但在国内汽车行业并没有系统地展开,也没有发挥其应有的作用。以DFMEA在国产汽油机节流阀体的改进设计中的实施为例,对改进后的DFMEA的实施方法和流程进行阐述。 实施DFMEA存在的困难 发动机为完成其相应的功能,组成结构复杂,零部件的数量也很庞大,如不加选择地对所有的零部件和子系统都实施DFMEA,将会耗费大量人力、物力和时间,对于初次实施DFMEA的企业几乎是不可能完成的工作。为此,需要开发一种方法,能够从发动机的子系统/零部件中选择出优先需要进行分析的对象。 发动机由曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、进气系统、冷却系统和润滑系统等组成,各机构和系统完成相应的功能。子系统的下级部件或组件通常需要配合完成相应的功能,在描述这些部件或组件的功能时,不仅应该描述其独立完成的功能,还应描述与其他部件配合完成的功能。 组成发动机的零部件种类很多,不仅包括机械零部件还有电子元件,电子部件的故障模式已经较为规范和完整,但机械系统及其零部件的故障模式相当复杂,不仅没有完整且规范的描述,二者之间还有一定的重复,为DFMEA工作的开展带来了困难,故需要为机械系统及其零部件建立相应的故障模式库。 实施DFMEA的准备工作 由于在发动机设计中实施DFMEA要遇到较多困难,故作者建议,在具体实施DFMEA之前,需要做好建立较为完善的故障模式库并确定DFMEA的详细分析对象等准备工作。 1.建立故障模式库的方法 发动机的组成零部件多、结构复杂,大多数零部件在运行时还会有相互作用,导致零部件、子系统和系统的故障模式不仅复杂,各层次的故障模式还会相互重复, 需要为发动机建立一个故障模式库;该模式库不仅应该包含发动机中所有子系统和零部件的故障模式,还能够反映出该故障模式究竟属于哪一个零部件或系统,其建模流程如下图所示。 （1）建立系统结构树 为建立故障模式库,首先要建立系统的结构树,它并不依赖于某一特定的产品,而是依据同一类产品建立。如建立一个汽油机的结构树时,应考虑该厂所有的汽油机,分析出其共同特点后建立结构树;对于组成结构有重大改变的产品,可以考虑为其改变的部分建立一个分支,挂接在系统结构树的相应节点上。 以汽油机的节流阀体为例,该阀体大致都由阀体、怠速控制阀、节气门位置传感器等组成,细节部分会有所不同,节流阀体的系统结构树如下图所示。 （2）确定故障数据源 为确定故障模式,先要找到相应的数据源;建议选择同类产品的试验数据或三包数据,因为这两种数据中较为详细地记录了产品在试验和使用过程中出现的故障。由于发动机可靠性试验的成本很高,一般企业中都不会有充分的试验数据;尽管三包数据记录的不是十分规范,但通过归纳和整理,仍然可以从中抽象出故障模式。所以,在试验数据不充足的情况下,一般推荐采用三包数据。 （3）筛选所分析子系统的故障数据 一般来讲,故障数据来自于系统,需要将故障数据逐层筛选,才能最终得到系统、每一级子系统以及零部件的故障数据,为确定其故障模式作准备。 （4）确定关键字 三包数据来自于不同的维修点,并非由专业的试验人员收集,难免存在不规范的现象,比如对于“密封不严”这一故障现象,故障数据中就会有“密封不严、不密封、密封性差、密封性不好”等多种描述。 针对这种现象,建议数据归纳人员先要了解各种故障现象的描述,在此基础上确定关键字,对所选子系统的故障数据进行归类。关键字确定的原则是,能筛选到95%以上的同种故障现象,尽量做到不遗漏;不同故障现象间尽量做到不重复。因此,筛选同一种故障现象很可能需要确定几个关键字。 （5）对系统的故障数据进行分类 依据确定的关键字对系统的故障数据进行分类,分类后的故障数据就可以用来抽象出故障模式。 （6）故障模式的抽象 根据分类后的故障数据,可以抽象出相应的故障模式。故障模式要求用术语表示,汽车产品可以参照标准 QC—900;标准中没有的故障模式,需由工程师商量之后统一确定。 （7）故障模式挂接在系统结构树的节点上 系统、子系统及零部件等不同层次都会有相应的故障模式,需要将其挂接在相应的节点上,至此故障模式库就搭建完成。随着分析工作的深入和故障数据的持续归纳,故障模式库会越来越完整。 对节流阀体的故障数据进行以上的处理之后,得到了各级组件及零部件的故障模式,建立了节流阀体的故障模式库,下图示出故障模式库的一部分。 分析。 需要指出,实施DFMEA时分析对象的故障模式不仅来源于故障模式库,还来自于工作小组的 2.确定DFMEA的详细分析对象 根据实施DFMEA需要耗费大量时间的具体情况,本研究的参考文献[2]提出了一种新方法来确定需要详细实施DFMEA的对象;思路是对系统进行逐级分析,根据一定的标准确定需要详细分析的分支(以下称为重要分支),对重要分支一直细化到最底层,不可再分的重要分支即为需要详细分析的对象。方法分为3步,即建立系统的组成结构树、确定阈值、选择所需分析的对象。 （1）建立系统的组成结构树 此处系统的组成结构树与上述中的系统结构树类似,但本质上不同。这里的系统组成结构树是与系统的组成完全相同,依照系统的结构和功能逐级向下建立,直到系统的零部件为止(称为组成结构树的叶结点),组成结构树的示意图见下图。 成1和2组成,子总成1又可以向下划分为零部件;子系统2由两个零部件组成。其中S12,S21,S22,S111和S112都是该组成结构树的叶结点。 （2）确定阈值 图中的系统由子系统1和子系统2组成,两个子系统分别完成相应的功能。子系统1由子总 阈值是确定重要分支所依据的条件。根据DFMEA的原理,推荐确定重要度(S)和风险顺序数(RPN)两个参数的阈值,只要某分支的S和RPN两参数中的任意一个等于或超过阈值,该分支就被确定为重要分支。除S和RPN以外,DFMEA中还有发生度(O)和探测度(D)两个参数,S用来描述故障后果,O表明故障原因的发生概率,D是对探测措施有效程度的度量,RPN是S,O,D3者的乘积。O和D的阈值根据类似产品的故障数据确定,原则是要比DFMEA中的阈值低。 （3）选择所需分析的对象 对产品的组成结构树逐级向下分析,首先确定第一级分支的所有的S,O,D值,并计算得到RPN值;然后根据阈值来确定哪一个分支为重要分支,被确定为重要分支的仍然重复以上过程直到组成结构树的叶结点,非重要分支则不再继续分析。 以下图所示的系统组成结构树为例,选择需要分析的对象。假设S和RPN的阈值分别为6和70,组成结构树中分支的各参数情况如图5所示,有“3”的部分为重要分支。 由图可见,子系统S1的S和RPN都达到阈值,被确定为重要分支;子系统S2的RPN虽未达到阈值,但S已经超过阈值,也被确定为重要分支;S12,S22和S111被确定为分析对象,需要对其进行详细的DFMEA。 分析节流阀体的故障数据,确定S和RPN的阈值分别为5和30,分析结果见下图。由分析结果可知,需要对节气门位置传感器、怠速控制阀、阀片、阀体本体进行详细的DFMEA。 实施DFMEA的流程 为增加DFMEA的可用度,使初次进行DFMEA的工作人员也能顺利地实施DFMEA,针对发动机设计的特点,对DFMEA的流程进行了进一步的归纳和改进(见下图)。 DFMEA报告等3步。 为加深对实施阶段的理解,提高分析效率,将实施阶段分成确定基础项、确定衍生项及生成 实施阶段中,功能、潜在故障模式、潜在故障影响、故障原因和现有控制措施等5个加“3”的为基础项,它们的分析是决定DFMEA实施成功与否的关键;S,O,D,RPN和建议的纠正措施为衍生项;基础项确定之后,衍生项可以随之确定。 1.分析基础项 （1）功能 分析项目的功能,用尽可能简明的文字来说明被分析项目满足设计意图的功能;阀体的功能是与阀片配合保证最小流量;与怠速控制阀配合保证怠速流量;与节气门位置传感器配合保证主进气量。 （2）潜在故障模式 每项功能会对应一种或一种以上的故障模式,填写故障模式要遵循"破坏功能"的原则,即尽 量列出破坏该功能的所有可能的模式;故障模式大部分来源于故障模式库,还有一部分是新出现的故障模式以及小组分析的结果,阀体的潜在故障模式为磨损、裂纹、断裂以及积碳等。 （3）潜在故障后果 每种故障模式都会有相应的故障后果;分析故障后果时,应尽可能分析出故障的最终影响,即最严重的影响;阀体的潜在故障后果为发动机无力、燃油消耗率高、怠速高。 （4）潜在故障起因 所谓故障的潜在起因是指设计薄弱部分的迹象,其结果就是故障模式;根据阀体结构和对其进行的功能分析,可以知道阀体磨损的潜在故障原因为,阀体喉口与阀片直径不匹配;阀杆与阀片螺钉孔的位置不匹配;怠速控制阀与怠速通道的孔径不匹配;怠速通道的孔系不同轴。 （5）现有控制措施 根据故障的潜在起因可确定预防与探测的措施,这些都是已有的或将要有的措施。 阀体的现有控制措施为配合设计阀体喉口和阀片直径,保证其配合间隙;配合设计阀杆和阀片螺钉孔位置,保证其同心度;配合设计怠速控制阀和怠速通道的孔径,保证其配合间隙。 2.分析衍生项 根据潜在故障后果确定S,根据潜在故障原因以及同型产品的三包数据确定O,根据探测措施确定D;根据确定的S,O,D计算得到RPN值。如果需要修正,可以提出适当的建议措施,作为改进的依据,最后生成统一的DFMEA报告。 美国汽车工业行动集团(AIAG)颁布的FMEA标准中,提供了严重度、O和D的评定准则[3],其中,O准则非常直观,根据计算得到的频率即可得。 D和严重度判定准则的操作性较差,作者推荐企业根据AIAG的D准则,结合企业现有的控制措施制定适用于企业自身的D判定准则。 至于严重度的判定,提倡仍沿用AIAG的准则,但为了增强其可操作性,作者对其进行了进一步的归纳总结,生成如下图所示的流程;根据该流程即可很容易地判定每种故障的严重度。 阀体磨损的严重度影响了发动机的基本功能,但未完全丧失,所以严重度为7; 阀体磨损的O根据故障数据的统计结果,结合专家组的分析,确定O为3; 阀体磨损的检测度现有的控制措施除硬度检测外,均为对两零部件的配合检测,有较多的机会能找出潜在的起因,检测度为4。 专家组确定S和RPN的阈值为7和80,当S超过7(含7),RPN超过80(含80)时,必须对其进行改进。因此,提出了以下建议措施:a)阀体喉口和阀片直径、阀片和阀杆影响全闭泄漏量,除保证其配合间隙外,还应通过设计保证装配后阀体喉口和阀片的同轴度,并进行全闭泄漏量检测;b)怠速控制阀和怠速通道影响怠速流量,先需要通过设计保证怠速通道孔系的同轴度,然后保证怠速控制阀和怠速通道的同轴度和间隙。 完成以上分析后,要根据建议措施对设计进行修正(实际采取的措施可能与建议措施不同),修正后再重复以上步骤,直至S和RPN低于确定的DFMEA的S和RPN阈值。 3.生成DFMEA报告 完成每轮DFMEA之后,要及时生成DFMEA报告,包括需改进的零部件、建议措施和改进措施等。 PFMEA 过程失效模式及后果分析(Process Failure Mode and Effects Analysis,简称PFMEA) 什么是PFMEA PFMEA是过程失效模式及后果分析(Process Failure Mode and Effects Analysis)的英文简称。是由负责制造/装配的工程师/小组主要采用的一种分析技术，用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因/机理已得到充分的考虑和论述。 失效：在规定条件下（环境、操作、时间），不能完成既定功能或产品参数值和不能维持在规定的上下限之间，以及在工作范围内导致零组件的破裂卡死等损坏现象。 严重度（S）：指一给定失效模式最严重的影响后果的级别，是单一的FMEA范围内的相对定级结果。严重度数值的降低只有通过设计更改或重新设计才能够实现。 频度（O）：指某一特定的起因/机理发生的可能发生，描述出现的可能性的级别数具有相对意义，但不是绝对的。 探测度（D）：指在零部件离开制造工序或装配之前，利用第二种现行过程控制方法找出失效起因/机理过程缺陷或后序发生的失效模式的可能性的评价指标；或者用第三种过程控制方法找出后序发生的失效模式的可能性的评价指标。 风险优先数（RPN）：指严重度数（S）和频度数（O）及不易探测度数（D）三项数字之乘积。 顾客：一般指“最终使用者”，但也可以是随后或下游的制造或装配工序，维修工序或政府法规。 PFMEA的分析原理 PFMEA的分析原理如下表所示，它包括以下几个关键步骤： （1）确定与工艺生产或产品制造过程相关的潜在失效模式与起因； （2）评价失效对产品质量和顾客的潜在影响； （3）找出减少失效发生或失效条件的过程控制变量，并制定纠正和预防措施； （4）编制潜在失效模式分级表，确保严重的失效模式得到优先控制； （5）跟踪控制措施的实施情况，更新失效模式分级表。 （1） “过程功能/要求”：是指被分析的过程或工艺。该过程或工艺可以是技术过程，如焊接、产品设计、软件代码编写等，也可以是管理过程，如计划编制、设计评审等。尽可能简单地说明该工艺过程或工序的目的，如果工艺过程包括许多具有不同失效模式的工序，那么可以把这些工序或要求作为独立过程列出； （2） “潜在的失效模式”：是指过程可能发生的不满足过程要求或设计意图的形式或问题点，是对某具体工序不符合要求的描述。它可能是引起下一道工序的潜在失效模式，也可能是上一道工序失效模式的后果。典型的失效模式包括断裂、变形、安装调试不当等； （3） “失效后果”：是指失效模式对产品质量和顾客可能引发的不良影响，根据顾客可能注意到或经历的情况来描述失效后果，对最终使用者来说，失效的后果应一律用产品或系统的性能来阐述，如噪声、异味、不起作用等； （4） “严重性”： 是潜在失效模式对顾客影响后果的严重程度，为了准确定义失效模式的不良影响，通常需要对每种失效模式的潜在影响进行评价并赋予分值，用1-10分表示，分值愈高则影响愈严重。“可能性”： 是指具体的失效起因发生的概率，可能性的分级数着重在其含义而不是数值，通常也用1—10分来评估可能性的大小，分值愈高则出现机会愈大。“不易探测度”： 是指在零部件离开制造工序或装备工位之前，发现失效起因过程缺陷的难易程度，评价指标也分为1—10级，得分愈高则愈难以被发现和检查出； （5） “失效的原因/机理”：是指失效是怎么发生的，并依据可以纠正或控制的原则来描述，针对每一个潜在的失效模式在尽可能广的范围内，列出每个可以想到的失效起因，如果起因对失效模式来说是唯一的，那么考虑过程就完成了。否则，还要在众多的起因中分析出根本原因，以便针对那些相关的因素采取纠正措施，典型的失效起因包括：焊接不正确、润滑不当、零件装错等； （6） “现行控制方法”：是对当前使用的、尽可能阻止失效模式的发生或是探测出将发生的失效模式的控制方法的描述。这些控制方法可以是物理过程控制方法，如使用防错卡具，或者管理过程控制方法，如采用统计过程控制（SPC）技术； （7） “风险级（RPN）”： 是严重性、可能性和不易探测性三者的乘积。该数值愈大则表明这一潜在问题愈严重，愈应及时采取纠正措施，以便努力减少该值。在一般情况下，不管风险级的数值如何，当严重性高时，应予以特别注意； （8） “建议采取的措施”： 是为了减少风险发生的严重性、可能性或不易探测性数值而制定的应对方案，包括行动计划或措施、责任人、可能需要的资源和完成日期等。当失效模式排出先后次序后应首先对排在最前面的风险事件或严重性高的事件采取纠正措施，任何建议措施的目的都是为了阻止其发生，或减少发生后的影响和损失； （9） “措施结果”：是对上述“建议采取的措施”计划方案之实施状况的跟踪和确认。在明确了纠正措施后，重新估计并记录采取纠正措施后的严重性、可能性和不易探测性数值，计算并记录纠正后的新的风险级值，该数值应当比措施结果之前的风险级值低得多，从而表明采取措施后能够充分降低失效带来的风险。 PFMEA的目的 1)发现评价过程中潜在的失效及后果。 2)找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施。 3)书面总结上述过程，完善设计过程，确保顾客满意。 PFMEA的适用范围 1）所有新的总成/部件/过程； 2）更改的总成/部件/过程； 3）应用环境有变化的原有总成/部件/过程。 PFMEA案例分析 案例一:PFMEA在SMT装配应用举例[1] 在实际应用中，SMT装配有诸如单面贴装、双面贴装、双面混装等操作方式，各种操作方式的具体生产工艺流程各不相同。为了说明如何将PFMEA应用于SMT装配过程，现在就以工艺流程相对简单的单面贴装为对象，阐述应用PFMEA的方法。 单面贴装过程功能描述如下:单面贴装的主要环节有印刷焊膏、贴装元器件、焊接元器件，其工艺流程是:印刷焊膏一一贴装元器件一一AOT检验一一回流焊接一一焊点检验，该装配过程涉及的主要设备有丝印机、贴片机、回流焊炉和检测设备。 通过对长期SMT生产过程的总结，单面贴装工作方式中暴露的焊点常见失效模式有:焊锡球、冷焊、焊桥、立片，其因果分析图如图所示。 根据图2中对这几种失效模式的因果分析和检验、设计人员的实践经验，现对这些失效模式分析如下: 焊锡球 焊锡球是回流焊接中经常碰到的一个问题。通常片状元件侧面或细间距引脚之间常常出现焊锡球。 失效后果:焊锡球会造成短路、虚焊以及电路板污染。可能导致少部分产品报废或全部产品返工，将严重度评定为5。 现有故障检测方法:人工目视和x射线检测仪检测。 失效原因为: 焊膏缺陷——粘度低、被氧化等，频度为5，检测难度为5，风险指数PRN为125。现行控制措施使用能抑制焊料球产生的焊膏，装配前检测焊膏品质。 助焊剂缺陷——活性降低，频度为3，检测难度为6，风险指数PRN为90。 模板缺陷——开孔尺寸不当焊盘过大等，频度为5，检测难度为4，风险指数PRN为100。 回流温度曲线设置不当，频度为7，检测难度为5，风险指数PRN为175。现行控制措施:调整回流焊温度曲线使之与使用焊膏特性相适应。 冷焊 冷焊的表象是焊点发黑，焊膏未完全熔化。 失效后果:产生开路和虚焊，可能导致少部分产品报废或全部产品返工，严重度评定为50现有故障检测方法:人工目视和x射线检测仪检测。 失效原因为: 回流焊接参数设置不当，温度过低，传送速度过快，频度为3，检测难度为5，风险指数为750现行控制措施:按照焊膏资料或可行经验设置回流焊温度曲线。 焊桥 焊桥经常出现在引脚较密的丁C上或间距较小的片状元件间，这种缺陷在检验标准中属于重大缺陷。焊桥会严重影响产品的电气性能，所以必须要加以根除。 失效后果;焊桥会造成短路等后果，严重的会使系统或主机丧失主要功能，导致产品全部报废，用户不满意程度很高，严重度评定为s。 现有故障检测方法:人工目视和x射线检测仪检测。 失效原因为: 模板缺陷——开孔尺寸过大等，频度为7，检测难度为6，风险指数PRN为336。 焊膏缺陷——粘度不当等，频度为5，检测难度为5，风险指数PRN为200。 焊膏印刷工艺参数设置不当，频度8，检测难度为6，风险指数PRN为384。现行控制措施:保持刮刀压力一定，减慢印刷速度，实现焊膏好的成型。此外，控制脱模速率和模板与PCB的最小间隙。 回流焊接预热温度和预热时间设置不当，频度为5，检测难度为4，风险指数PRN为160。现行控制措施:降低预热温度，缩短预热时间。 立片 立片主要发生在小的矩形片式元件(如贴片电阻、电容)回流焊接过程中。引起这种现象的主要原因是元件两端受热不均匀，焊膏熔化有先后所致。 失效后果:导致开路，引发电路故障，会使系统或整机丧失主要功能，严重度评定为7e现有故障检测方法:人工目视检测。 失效原因分别为:贴片精度不够，频度为3，检测难度为5，风险指数PRN为IOS.回流焊接预热温度较低，预热时间较短，频度为5，检测难度为4，风险指数PRN为140。现行控制措施:适当提高预热温度，延长预热时间。 焊膏印刷过厚，频度为5，检测难度为5，风险指数PRN为1750现行控制措施:针对不同的器件选用适当厚度的丝印模板。 在计算了各潜在失效模式的RPN值之后，后续工作就是开展相应的工艺试验，探寻针对高RPN值和高严重度的潜在失效模式的纠正措施，并在纠正后，重新进行风险评估，验证纠正措施的可行性与正确性。 案例二:如何利用PFMEA分析制造过程风险[2] 现以汽车内饰产品——汽车内饰件的制造过程为例，来简单介绍如何利用PFMEA分析制造过程风险，并予以改进的。为了使PFMEA进行的条理清晰，需使用一个表样，(见表一)，按照表格中对应的数字编号的内容进行介绍。 1.基本数据在表格上部填上所分析的零部件及PFMEA小组成员的相关信息。 2.过程功能/要求简单描述将被分析的过程或作业，并进行编号。根据过程流程图，对所规划的过程进行准确地描述，描述必须完整。如果含许多不同潜在失效模式的作业，可把这些以独立项目列出。 潜在失效模式所谓潜在失效模式是指过程可能潜在不满足过程要求，是对具体作业不符合要 求的描述。搜集在各过程<工序中可能的缺陷，即使特定条件下可能发生的缺陷模式也应列出。也包括以往历史的经验。 潜在失效后果是指失效模式对顾客的影响，站在顾客的角度描述失效的后果，这里的顾客可以是下道工序或是最终使用者。就举例中的汽车门内饰板对最终使用者来说，失效后果可以是漏水、噪声、外观不良等，对下道作业失效后果可以是无法安装无法钻孔等。 5.严重度是对一个已假定失效模式的最严重影响的评价等级。要减少严重度识别等级，只能通过对零件的设计变更，或对过程重新设计，否则，严重度不会发生变化。严重度分1(无影响)-10(后果严重)级。 6.分类是对过程控制的一些特殊过程特性进行分类，其符号是公司内部的规定，或是顾客的规定。 7.失效起因/机理简单说就是每一种缺陷发生的可能的原因，原因可以是生产或装配所决定的。需对每一原因尽可能简要地描述。 8.频度(发生率)是指具体的失效起因发生的可能性，这种可能性分级只代表其含义，不代表具体数字。只有通过设计更改或过程更改才可能改变频度级别。频度分1(极低频率)-10(很高频率)级。 9.现行过程控制尽可能阻止现有过程失效模式的发生，可以采用防错措施或加工后评价等方法。比如F增加防错装置或增加检验频次。 10.探测度(发现率)是指在缺陷发生时被发现的概率。也分为1(很可能)(不可能)5级。 11.风险顺序数(RPN)是产品严重度、频度和探测度的乘积。假如严重度为S，频度为O，探测度为D，则RPN=(S)×(O)×(D)。该值从1(无风)-1000(高风险)。对于高严重度、高RPN值的缺陷需优先采取排除措施。 12.建议的措施通常把风险顺序数的组成部分作为寻找措施的一个依据。但对于对用户严重影响的缺陷，则应通过改进产品或过程，而不是通过大量的检验。若频度很高则应通过改进产品或过程，若一个缺陷很难发现也即探测度低，则既要改进检验措施，也要减小缺陷发生频度。 13.对建议措施的责任把负责实施建议措施的相关人员及计划完成日期记录下来，以便对措施进行跟踪与评价。 14.采取的措施对已经实施的措施进行记录。 15.措施实施后的RPN在措施实施后，重新对缺陷风险(RPN)进行评定。求得新的风险顺序数后与改进前的状况进行比较，以便估计所采取的措施是否有效，是否必要采取进一步的措施。从例中可以看出：经采取措施后RPN明显降低，措施有效。以上是利用PFMEA进行过程风险分析，进行质量改进的简单描述，我们可以总结为。 一、PFMEA是不断更新的，是动态的。要求在产品开发/过程开发或生产制造过程中对PFMEA进行不断的更新和处理，无论是以往的历史经验或是可能发生的缺陷都应体现在 二、在进行PFMEA时一定要对缺陷及其风险进行客观地与实际相符的评定,不能擅自推断,造成PFMEA缺乏准确性。 三、PFMEA不是表面的东西，是小组成员集体的努力,应该包括但不局限于设计、制造、质量、服务等部门。 四、PFMEA是一种有目的的方法，可以通过这种方法及早发现缺陷，对缺陷的风险进行评估，然后制定避免这些缺陷的对策。 工厂的3N、4M、5S管理 3N管理原则（工艺管理）： 不（NO）接受不合格产品。 （1）熟悉上一道产品技术。 （2）能检查上一道工序的质量。 （3）对上一道工序工件的确认。 （4）反馈不合格信息。 不（NO）制作不合格品。 （1）岗位技能岗位等级相符。 （2）按工艺指导书作业。 （3）确认材料工装夹具。 （4）精心维护调整设备。 不（NO）转交不合格品 （1）正确使用量具量仪。 （2）做好本岗岗位检验。 （3）认真做好质量记录。 （4）上、下互查确保质量。 树立市场质量意识，从原材料进厂开始把关，不接收、不使用、不制造、不移交不合格品，确保产品质量和信誉。 4M管理方法： 1.人（MEN）--最大发挥人的潜能和竞争意识，实行岗位培训，自学成才，实行岗位和业绩考核，技能与工资挂钩，重点培养吃苦耐劳精神和严谨的工作作风，引入上岗机制，员工从最低（4）到最高（12）岗，通过考试合格上岗，不合格下岗，岗位工资每级相差20%，管理人员从优秀员工中晋升。为人才上进创造了足够的空间，激发了干部和员工的积极努力精神，重在参与，鼓励开展合理化建议，小改小革。提倡企业文化和精神文明相结合。 2.机器（MACHINE）--提高设备的最大利用率，执行设备日保月保制度。实行设备动态管理，积极开展TPM活动，即全员、全过程参加的提高设备综合效率活动。 3.材料（MATERIAL）--做到最合理的投入产出，实行工序制造成本管理，制定可行的降耗、增效目标，控制物资材料的浪费、减少损耗。 4.方法（METHOD）--生产过程采用最佳的工作方式，认真执行操作规程，完善工艺流程卡，经常开展规范化作业检查，班组长对每班情况进行评价和考核。 5S管理方法： 1、整理（SEIRE）----区分哪些是必须用的，哪些是不用的东西进行清理。 2、整顿（SEITON）----将工具和器具的位置固定下来，方便寻找和使用。 3、清扫（SEISO）----移走作业现场用不着的东西，建立一尘不染的工作环境。 4、清洁（SEIKETSU）--维持一个良好的工作环境。 5、素养（Shitsuke）----不断提高文化素养，养成一个良好的作业习惯，持之以恒。 MRP专业术语 MPS Master Production Scheduling （主生产排程）： 主生产排程时完成品的计划表，描述一个特定的完成品的生产时间和生产数量。主生产排程是一个决定完成品生产排程及可应答量（ATP）的程序。依据主生产排程，材料需求规划得以计算在该完成品的需求之下，所有组件、零件以至原材料的补存计划。主生产排程不是销售预测，不代表需求。主生产排程须考虑生产规划、预测、待交定单、关键材料、关键产量、及管理目标和政策。除了材料外，MPS也时其他制造资源的规划基础。 TPOP Time Phased Order Point （分期间订购点法）： 适用用独立需求的计划逻辑，类似MRP。其总需求（GR）来自预测而不是BOM的展开。TPOP可用来计划配销中心的库存或服务零件的需求计划。它与再定购点法（ROP）不同的地方时考虑到未来变动需求。 BOM Bill Of Material （材料表）： 材料表记录一个项目所用到的所有下阶材料及相关属性。亦即，父件及其所有子件的从属关系、单位用量及其他属性。 QP Quantity-per （单位用量）： 某材料用来生产一单位父件时所需要的数量。单位用量时BOM的一个属性，MRP利用它来计算下阶材料的总需求（GR）。 LT Lead Time （前置时间）： 进行一个作业所需要的时间。对ERP而言，从确认订购需求到取得材料或产品的时间，包括准备定单、签核、通知、制作、运输、收货、检验等时间。 ST Safety Time （安全时间）： 安全时间是将MRP逻辑中的计划定单收料（PORC）及计划定单发出（POR）同时提前一个时间值，用来保障在实际前置时间发生变动时，仍能在需要日期前完成定单。对供货商而言，前置时间一样，单定单交期则较实际需要早些。安全时间的目的时为了减少供货商迟交对生产所造成的影响。 SS Safety Time （安全存量）： 为了应突发的需求或供给的波动，在库存中保持一个额外的库存量时必要的。这种为因应不确定因素而建立的库存称为“安全库存”。 LLC Low-Level Code （最低阶码）： 产品结构中，最上阶的项目的阶次码定位0，其下依序为1、2，…阶。一个材料项目可能出现在二个以上的阶次中，以该材料在产品结构中出现的最低阶次码定位其最低阶码。 LSR Lot Sizing Rule （批量法则） 决定批量的程序及规则。 LS Lot Size （批量）： 某项目的量，向工厂或供应商订购，或发料到现场，都时根据这个量。 FOQ Fixed Order Quantity （定量批量法）： 若某期间出现净需求，则此种批量法会将计划定单的定单量定为某一依经验事先决定的量或其倍数。 POQ Periodic Order Quantity （定期批量法）： 此种批量法则由PRS演绎而来，批量为数个时段中的净需求，但时段的数目由EOQ决定。换言之，这是一个由EOQ决定订购周期的定期评估法。 LFL Lot For Lot （逐批批量法）： 此批量方法所产生的计划定单量与每一期的净需求相等。在MRP的逻辑中，若采用LFL批量法则其计划定单的发出量会与净需求相等。 OH On-Hand Inventory （在库量）： 查询库存或执行MRP的那个时刻，正在仓库中的库存量。 AL Allocated Inventory （保留量）： 保留量是用来表示已被指定用于某张已发出的制令单、外包单或调拨单，预定从仓库领出单实际尚未领出的数量。当生产计划员发出制令单及领料单时，MRP会将该制令单的组件数量，排在预定完工的时段内，变成该组件的在途量（SR），同时，将每一个被该组件用到的零件数量记录为“保留量”。当零件被零用时，会同时减少其在库量和保留量。保留量不是可用库存，不能用于其他用途上。 GR Gross Requirement （总需求）： 在MRP中，材料的独立需求及依赖需求的总合称为总需求。 SR（OO） Scheduled Receipts ，On-Order Inventory （在途量）： 排定在未来某一时间将会取得的量，又称为已开定单或已订未交量，是一种未来的库存，在交期的那一期，视为可用量。 POH Projected On-Hand （预计在库量） 某期（时段）若无计划定单收料（PORC），则期末预计的在库量称为预计在库量。MRP利用POH来决定在某期是否有净需求（NR）。 PAB Projected Available Balance （预计可用量）： 预计可用量时考虑计划定单收料（PORC）的各时段之期末库存量，亦即，预计在库量（POH）加上计划定单收料量（PORC）等于预计可用量（PAB）。 NR Net Requirement （净需求）： 将一时段的总需求（GR）扣掉在库量（OH）、在途量（SR）及安全存量（SS），便得 到净需求（NR）。更精确地说，在MRP逻辑中，若预计在库量（POH）小于SS，其差额即为NR。 PORC Planned Order Receipts （计划定单收料）： 计划定单收料（PORC）是指在未来各时段（期）中预计会收到的材料数量。这个量在定单发出前时计划定单收料（PORC）；定单发出后是在途量（SR）。净需求（NR）经批量法则及安全时间（ST）调整后就成为计划定单收料（PORC）。 POR Planned Order Releases （计划定单发出）： 计划定单收料（PORC）向前推移一个前置时间即得计划定单发出（POR）。父件的计划定单发出（POR）会被材料表展开，算出其所有子件的总需求（GR）。当计划定单发出时，该计划定单收料（PORC）变成了在途量（SR），计划定单发出（POR）不再存在，也不再对其子件产生总需求（GR）。 CO Customer Order （客户定单）： 来自客户的定单，告知对某些产品的需求量及时间。客户定单又称实际需求以有别于预测需求。 FCS Forecast Sales （销售预测）： 对未来需求的估计。预测可以根据经验主观估计，也可以用数学方法由历史资料求出，或两种方法并用。 DTF Demand Time Fence （需求时栅）： 需求时栅（DTF）是在MPS计划期间中的一个时间点，设定于目前日期与计划时栅（PTF）之间。在目前日期到DTF之间，包含确认了的客户定单。在此期间内，除了经过仔细分析和上级核准修改外，MPS时不能改变的。 TTF Planning Time Fence （计划时栅）： 计划时栅介于DTF和计划期间的最后日期之间。在DTF和PTF间包含了实际以及预测的定货，而在PTF之后则只有预测之客户定单。在DTF与PTF之间，实际客户定单逐渐取代预测数量。 ATP Available-To-Promise （可应答量）： 可应答量（ATP）是公司的库存及计划生产量中未被承诺的部分。ATP通常显示在MPS报表中，以支持业务员让他们能合理地向客户承诺定单交期。可应答量在MPS报表中出现在第一期以及所有有MPS的期间。在第一期中，ATP等于在库量加上MPS（如果是正数的）减已到期和已逾期之客户定单量。在第一期之后的任何有MPS数量的期间，ATP等于MPS减该期到下一个有MPS计划数量期间之前一期的所有客户定单总和。某期间算出的ATP若为负数，则业务员已超量承诺定单，此时，应从前一个ATP减去不足之数而使该期的ATP调为0。 DOE（Design of Experiment,试验设计） DOE（Design of Experiment）试验设计，一种安排实验和分析实验数据的数理统计方法；试验设计主要对试验进行合理安排，以较小的试验规模(试验次数)、较短的试验周期和较低的试验成本，获得理想的试验结果以及得出科学的结论。 试验设计源于1920年代研究育种的科学家Dr.Fisher的研究, Dr. Fisher是大家一致公认的此方法策略的创始者, 但后续努力集其大成, 而使DOE在工业界得以普及且发扬光大者, 则非Dr. Taguchi (田口玄一博士) 莫属。 为什么需要DOE 要为原料选择最合理的配方时（原料及其含量）； 要对生产过程选择最合理的工艺参数时； 要解决那些久经未决的“顽固”品质问题时； 要缩短新产品之开发周期时； 要提高现有产品的产量和质量时； 要为新或现有生产设备或检测设备选择最合理的参数时等。 另一方面，过程通过数据表现出来的变异，实际上来源于二部分：一部分来源于过程本身的变异，一部分来源于测量过程中产生的变差，如何知道过程表现出来的变异有多接近过程本身真实的变异呢？这就需要进行MSA测量系统分析。 DOE的基本原理 试验设计的三个基本原理是重复，随机化，以及区组化。 所谓重复，意思是基本试验的重复进行。重复有两条重要的性质。第一，允许试验者得到试验误差的一个估计量。这个误差的估计量成为确定数据的观察差是否是统计上的试验差的基本度量单位。第二，如果样本均值用作为试验中一个因素的效应的估计量，则重复允许试验者求得这一效应的更为精确的估计量。如s2是数据的方差，而有n次重复，则样本均值的方差是。这一点的实际含义是，如果n=1，如果2个处理的y1 = 145，和y2 = 147，这时我们可能不能作出2个处理之间有没有差异的推断，也就是说，观察差147-145=2可能是试验误差的结果。但如果n合理的大，试验误差足够小，则当我们观察得y1随机化是试验设计使用统计方法的基石。 所谓随机化，是指试验材料的分配和试验的各个试验进行的次序，都是随机地确定的。统计方法要求观察值（或误差）是独立分布的随机变量。随机化通常能使这一假定有效。把试验进行适当的随机化亦有助于“均匀”可能出现的外来因素的效应。 区组化是用来提高试验的精确度的一种方法。一个区组就是试验材料的一个部分，相比于试验材料全体它们本身的性质应该更为类似。区组化牵涉到在每个区组内部对感兴趣的试验条件进行比较。 DOE实验的基本策略 策略一：筛选主要因子（X型问题化成A型问题） 实验成功的标志：在ANOVA分析中出现了1~4个显着因子；这些显着因子的累积贡献率在70%以上。 策略二：找出最佳之生产条件（A型问题化成 T型问题） 实验成功的标志：在第二阶段的实验中主要的误差都是随机因素造成的。 因为各因子皆不显着，因此，每一因子之各项水准均可使用,在此情况下岂不是达到了成本低廉且又容易控制之目的。 策略三：证实最佳生产条件有再现性。 DOE的步骤 第一步 确定目标 我们通过控制图、故障分析、因果分析、失效分析、能力分析等工具的运用，或者是直接实际工作的反映，会得出一些关键的问题点，它反映了某个指标或参数不能满足我们的需求，但是针对这样的问题，我们可能运用一些简单的方法根本就无法解决，这时候我们可能就会想到试验设计。对于运用试验设计解决的问题，我们首先要定义好试验的目的，也就是解决一个什么样的问题，问题给我们带来了什么样的危害，是否有足够的理由支持试验设计方法的运作，我们知道试验设计必须花费较多的资源才能进行，而且对于生产型企业，试验设计的进行会打乱原有的生产稳定次序，所以确定试验目的和试验必要性是首要的任务。随着试验目标的确定，我们还必须定义试验的指标和接受的规格，这样我们的试验才有方向和检验试验成功的度量指标。这里的指标和规格是试验目的的延伸和具体化，也就是对问题解决的着眼点，指标的达成就能够意味着问题的解决。 第二步 剖析流程 关注流程，使我们应该具备的习惯，就像我们的很多企业做水平对比一样，经常会有一个误区，就是只讲关注点放在利益点上，而忽略了对流程特色的对比，试验设计的展开同样必须建立在流程的深层剖析基础之上。任何一个问题的产生，都有它的原因，事物的好坏、参数的便宜、特性的欠缺等等都有这个特点，而诸多原因一般就存在于产生问题的流程当中。流程的定义非常的关键，过短的流程可能会抛弃掉显著的原因，过长的流程必将导致资源的浪费。我们有很多的方式来展开流程，但有一点必须做到，那就是尽可能详尽的列出可能的因素，详尽的因素来自于对每个步骤地详细分解，确认其输入和输出。其实对于流程的剖析和认识，就是改善人员了解问题的开始，因为并不是每个人都能掌握好我们所关注的问题。这一步的输出，使我们的改善人员能够了解问题的可能因素在哪里，虽然不能确定哪个是重要的，但我们至少确定一个总的方向。 第三步 筛选因素 流程的充分分析，使我们有了非常宝贵的资料，那就是可能影响我们关注指标的因素，但是到底哪个是重要的呢？我们知道，对一些根本就不或微小影响因素的全面试验分析，其实就是一种浪费，而且还可能导致试验的误差。因此将可能的因素的筛选就有必要性，这时，我们不需要确认交互作用、高阶效应等问题，我们的目的是确认哪个因素的影响是显著的。我们可以使用一些低解析度的两水平试验或者专门的筛选试验来完成这个任务，这时的试验成本也将最小处理。而且对于这一步任务的完成，我们可以应用一些历史数据，或者完全可靠的经验理论分析，来减少我们的试验因子，当然要注意一点就是，只要对这些数据或分析有很小的怀疑，为了试验结果的可靠，你可以放弃。筛选因素的结果，使得我们掌握了影响指标的主要因素，这一步尤为关键，往往我们在现实中是通过完全的经验分析得出，甚至抱着可能是的态度。 第四步 快速接近 我们通过筛选试验找到了关键的因素，同时筛选试验还包含一些很重要的信息，那就是主要 因素对指标的影响趋势，这是我们必须充分利用的信息，它可以帮助我们快速的找到试验目的的可能区域，虽然不是很确定，但我们缩小了包围圈。这时我们一般使用试验设计中的快速上升（下降）方法，它是根据筛选试验所揭示的主要因素的影响趋势来确定一些水平，进行试验，试验的目的就像我们在寻找罪犯一样的缩小嫌疑范围，我们得出的一个结论就是，我们的改善最优点就在因素的最终反映的水平范围内，我们离成功更近了一步。 第五步 析因试验 在筛选试验时我们没有强调因素间的交互作用等的影响，但给出了主要的影响因素，而且快速接近的方法，使我们确定了主要因素的大致取值水平，这时我们就可以进一步的度量因素的主效应、交互作用以及高阶效应，这些试验是在快速接近的水平区间内选取得，所以对于最终的优化有显著的成效，析因试验主要选择各因素构造的几何体的顶点以及中心点来完成，这样的试验构造，可以帮助我们确定对于指标的影响，是否存在交互作用或者那些交互作用，是否存在高阶效应或者哪些高阶效应，试验的最终是通过方差分析来检定这些效应是否显著，同时对以往的筛选、快速接近试验也是一个验证，但我们不宜就在这样的试验基础上就来描述指标与诸主效应的详细关系，因为对于3个水平点的选取，试验功效会有不足的可能性。 第六步 回归试验 我们在析因试验中，确定了所有因素与指标间的主要影响项，但是考虑到功效问题，我们需要进一步的安排一些试验来最终确定因素的最佳影响水平，这时的试验只是一个对析因试验的试验点的补充，也就是还可以利用析因试验的试验数据，只是为了最终能够优化我们的指标，或者说有效全面的构建因素与水平的相应曲面和等高线，我们增加一些试验点来完成这个任务。试验点一般根据回归试验的旋转性来选取，而且它的水平应该根据功效、因子数、中心点数等方面的合理设置，以确保回归模型的可靠性和有效性。这些试验的完成，我们就可以分析和建立起因素和指标间的回归模型，而且可以通过优化的手段来确定最终的因子水平设定。当然为了保险起见，我们最后在得到最佳参数水平组合后进行一些验证试验来检验我们的结果。 第七步 稳健设计 我们知道，试验设计的目的就是希望通过设置我们可以调控的一些关键因素来达到控制指标的目的，因为对于指标来讲我们是无法直接控制的，试验设计提供了这种可能和途径，但是在现实中却还存在一类这样的因素，它对指标影响同样的显著，但是它很难通过人为的控制来确保其影响最优，这类因素我们一般称为噪声因素，它的存在往往会使我们的试验成果功亏一篑，所以对待它的方法，除了尽量的控制之外可以选用稳健设计的方法，目的是这些因素的影响降低至最小，从而保证指标的高优性能。事实上这些因素是普遍存在的，例如我们的汽车行驶的路面，不可能保证都是在高级公路上，那么对于一些差的路面，我们怎样来设计出高性能呢？这时我们会选择出一些抗干扰的因素来缓解干扰因素的影响，这就是稳健设计的意图和途径。通常我们会经常使用在设计和研发阶段，但有时也会随着问题的产生而暴露出来，但我们会提出一个问题了，重新选定主要因素的水平会不会带来指标的振荡和劣化，这是完全有可能的，但我们可以通过EVOP等途径来重新设定以保证因素更改后的输出效果。 注： 1.试验设计需要成本的投入，我们必须确定试验进行的必要性，以及选取最优的设计方案。 2.水平的选取可能直接影响试验设计的结果，要谨慎的选取，最后有专业知识和历史数据的支持。 3.尽可能的利用一些历史数据，在确认可靠后提取对我们试验有用的信息，来尽量减少试验投资和缩短试验周期。 4.试验设计并不能提供解决所有问题的途径，现实当中的局限验证了这一点，我们要全面考虑解决问题的方式，选取最有效、最经济的解决途径。 5.注意充分的分析流程，不要遗漏关键的因素，不要被一些经验论的不可能结论左右。 6.除了试验设计涉及的因素外，要尽量确定所有的环境因素是稳定和符合现实的，往往会做不到这一点，我们可以用随机化、区组化来尽量避免。 7.注意结果的验证和控制，不要轻信结果。 8.尽量保证试验的仿真性，避免一些理想的试验环境，比如试验室，理想不现实的环境是的试验可能根本就没有作用。 9.试验设计者要关注试验过程，保证试验意图和方案的彻底执行。 10.如果实现一步到位的试验设计是可能的，那就不要犹豫的开展吧，上面的七步只是针对普通的情况。 DOE的作用 在工业生产和工程设计中能发挥重要的作用，主要有： 1.提高产量； 2.减少质量的波动，提高产品质量水准； 3.大大缩短新产品试验周期； 4.降低成本； 5.试验设计延长产品寿命。 在工农业生产和科学研究中，经常需要做试验，以求达到预期的目的。例如在工农业生产中希望通过试验达到高质、优产、低消耗，特别是新产品试验，未知的东西很多，要通过试验来摸索工艺条件或配方。如何做试验，其中大有学问。试验设计得好，会事半功倍，反之会事倍功半，甚至劳而无功。 如果要最有效地进行科学试验，必须用科学方法来设计。所谓试验的统计设计，就是设计试验的过程，使得收集的数据适合于用统计方法分析，得出有效的和客观的结论。如果想从数据作出有意义的结论，用统计方法作试验设计是必要的。当问题涉及到受试验误差影响的数据时，只有统计方法才是客观的分析方法。这样一来，任一试验问题就存在两个方面：试验的设计和数据的统计分析。这两个是紧密相连的，因为分析方法直接依赖于所用的设计。 DOE的方法 常见的试验设计方法，可分为二类，一类是正交试验设计法，另一类是析因法。 （1）正交试验设计法 ① 定义 正交试验设计法是研究与处理多因素试验的一种科学方法。它利用一种规格化的表格——正交表，挑选试验条件，安排试验计划和进行试验，并通过较少次数的试验，找出较好的生产条件，即最优或较优的试验方案。 ② 用途 正交试验设计主要用于调查复杂系统（产品、过程）的某些特性或多个因素对系统（产品、过程）某些特性的影响，识别系统中更有影响的因素、其影响的大小，以及因素间可能存在的相互关系，以促进产品的设计开发和过程的优化、控制或改进现有的产品（或系统）。 （2）析因法 ① 定义析 析因法又称析因试验设计、析因试验等。它是研究变动着的两个或多个因素效应的有效方法。许多试验要求考察两个或多个变动因素的效应。例如，若干因素：对产品质量的效应；对某种机器的效应；对某种材料的性能的效应；对某一过程燃烧消耗的效应等等。将所研究的因素按全部因素的所有水平（位级）的一切组合逐次进行试验，称为析因试验，或称完全析因试验，简称析因法。 ② 用途 用于新产品开发、产品或过程的改进、以及安装服务，通过较少次数的试验，找到优质、高产、低耗的因素组合，达到改进的目的。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/2bec7e091a2e453610661ed9ad51f01dc28157a7.html