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探索运用FMEA的有效途径(2015年第6期)

编辑: 发布日期:2015-07-09
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摘要FMEA是现代质量管理的核心工具,也是企业积累的常识财富,能够为企业创造价值。在汽车行业供应链中存在着FMEA应用有效性不足的问题,其主要原因是部分企业仅仅把FMEA当作一般的质量管理工具来看待,而没有从创新的高度认识到FMEA在企业中的重要地位和作用。本文结合企业实践提出了解决应用FMEA不足之处的对策。

关键词FMEA;管理创新;对策举措;实践成效

 

引言

FMEAFailure Mode and Effects Analysis),即“潜在失效模式与后果分析”,作为现代质量管理的核心工具,是一种用现行的技术对风险进行评估和分析,并能够清除或降低风险到可接受程度的一种方法。FMEA能够使企业在设计阶段就发现风险、降低损失,最大限度的提高顾客满意度。FMEA形成的书面化文件,也是企业积累的常识财富,进而能够为企业创造价值。因而FMEA早已被汽车行业普遍接受并推广应用,甚至发展成为有设计责任的汽车行业企业通过ISO/TS16949认证的必要条件。FMEA方法虽然在某些汽车企业取得了很大的成效,但从整个汽车行业供应链来看还是存在着FMEA应用有效性不足的问题,因而有必要对其原因和对策进行深入地分析和探讨。

 

1 应用中有效性不足的原因分析

1998年国内开始应用QS9000标准,各大汽车厂和零部件厂纷纷采用FMEA方法进行设计和过程的缺陷模式及其影响分析,旨在从预防角度出发,在整个产品形成的全过程中系统地分析潜在缺陷模式、影响度和失效机理并制定控制措施,以期将缺陷风险控制在可接受的水平。至2012FMEA手册已进行了四次版本更新,但是有些企业并未真正取得良好的应用成效,主要有以下几种现实原因和表现形式。

1.1认识度不高

在一些工程师的意识里,FMEA似乎只是顾客或者质量体系的要求,多做一个文件,是可有可无的事情。对FMEA认识不足,导致FMEA团队人员的资历不够、职责不明确、活动流于形式,甚至长期没有对FMEA的回顾和更新活动,更谈不上主动地应用和实践。

1.2 团队协同不够

有些单位在具体运用中,各类产品的FMEA分客户、分条线独立完成,彼此缺乏交流;DFMEA(可靠性设计的重要方法,实际上是故障分析和故障影响分析的组合)和PFMEA(过程潜在失效模式与后果分析)分别由产品设计和工程制造小组完成;PFMEA团队未充分理解和完整应用DFMEA的分析成果。其结果是团队沟通效率低、互相矛盾多、经验也不能很好地传递和分享、产品和过程中的相同问题重复发生。

1.3 信息收集不充分

FMEA的信息通常应该来源于:

1)顾客的要求;

2)顾客抱怨信息;

3)新增的缺陷模式;

4)目前缺陷模式的新的起因;

5)售后服务的质量反馈数据;

6)过程能力指数;

7)现行控制手段,包括防错装置的梳理回顾;

8)内部NRFT(一次不通过率)数据,重新评估缺陷发生频度数。

但在FMEA的编制过程中,有的团队没有下功夫完整地收集整理这些信息。

1.4 应用的系统性不够

FMEA分为总成、部件、零件三个层级,在产品项目启动时,FMEA团队往往考虑不到整个产品的系统性需求,只是针对自己设计、制造或装配的零件和总成进行分析,而对系统的匹配、与主机厂车辆底盘连接件的配合、由供应商提供或外部协作加工的部件和零件的考虑不周;在进行DFMEA活动时,对总成产品设计问题往往分析的比较多、比较透彻,而对总成中分解出来的部件和零件的分?不足;在进行PFMEA活动时,对单个零件或部件的加工过程往往分析的较多,而对总成装配过程往往分析的较为粗糙。

 

2 FMEA应用有效性不足的对策

要解决FMEA应用有效性不足,笔者以为,首先要从创新的高度正确认识FMEA在企业中的重要地位和作用;其次,企业要从工作制度、工作团队以及总结分享管理等方面为FMEA有效应用提供必要的保障条件,并以创新为主题多层次、全方位地开展FMEA实践活动。

2.1 正确认识FMEA的重要地位和作用,确保FMEA扎实推动

整个FMEA活动从功能/要求识别到风险系数下降活动周而复始、持续改进的过程就是早期地、全面地、系统地、持久地贯彻落实八大质量管理原则的实践过程,FMEA分析方法本身就是质量管理方法应用的创新成果。FMEA的“潜在的失效模式”“潜在的失效后果”和“潜在的失效要因”的分析,以及“现有的控制手段”和“现有的探测手段”的明确,与之相匹配的严重度、发生率、探测率的判定,这些都是基于企业自身对历史经验和过往的类似操作或问题解决方案中创新成果的汲取和系统应用。对风险系数高或发生率高发现率低的失效模式制定建议措施时,需要进行全方位深层次的研究和探讨,甚至可以引申出很多的创新课题和创新方向。

FMEA是在企业领导支撑下,人人参与预防缺陷、提升质量、分享经验、寻找创新点的大众活动。FMEA现行的控制措施,需要整个供应链的所有作业人员深入理解控制要求。所以FMEA是企业全体员工参与质量改善活动的平台,也是质量管理创新成果在现场推广的有效载体。21世纪是质量的世纪,创新是质量效益型企业不二的选择。

2.2 建立工作团队和工作程序,确保FMEA有序推进

企业应建立FMEA工作团队并实行?作程序以便规范FMEA 活动。FMEA工作是系统解决问题时跨部门、跨功能、跨业务领域的团队活动。FMEA工作团队应包括来自产品和过程设计、质量策划、生产车间、采购供应、市场营销、生产物流以及工程服务人员,必要时还可以邀请分供方和顾客一起参加。FMEA工作团队不仅包括分析人员,还可以包括信息收集、总结分享管理、风险控制课题等人员。

FMEA工作程序应明确工作的关键步骤和工作要点。还应制定企业FMEA团队的人员职责;FMEA的输入和输出细则要求;结合企业的产品设计以及过程设计的实际情况确定的严重度、频度、探测度的规则定义。同时,需要制定控制措施的评判依据、控制措施合理性和有效性的评定准则、控制措施已被实施或已妥善落实的跟踪评价检查要求、FMEA的定期评审更新以及评审结果记录和循环发布要求等。只有不断提升FMEA工作团队能力,建立和完善FMEA工作程序并切实实行,才能确保FMEA有序推进。

2.3 建立分享机制,确保有效应用

企业应建立和不断优化总结和分享机制,明确总结和分享的责任人、时机、频次、固化形式或方式、选用范围、存档路径和获取途径以及保密要求,以确保FMEA成果得到及时总结、分享、推广和有效应用。例如,编制通用化的FMEA工作模板,产品设计和过程设计具有共性时可以考虑编制系列化的FMEA模板,也可以按照业务类别建立家族化的FMEA模板。企业应定期举办各个层级、各个业务板块、各个团队的FMEA实践案例交流研讨活动使失效预防和探测的控制措施得到全面的系统化的考虑;结合FMEA课题攻关成果定期举办新员工与老员工、企业内部与供应商以及顾客之间的经验分享和回顾培训活动,持续提升员工的FMEA理论应用水平和实践应用能力。

 

3 FMEA的应用实践

上海纳铁福传动系统有限企业(简称SDS)是专业设计制造汽车横向等速传动轴、中间传动轴以及扭矩管理器的中德合资汽车零部件企业。作为国内乘用车传动系统行业规模最大、品种最多、技术最强的企业,SDSFMEA的有效推进应用方面积累了丰富的经验,取得了可喜的成就。

3.1 FMEA工作流程和机制

SDS建立了自己独特的FMEA工作机制和流程(参见图1),从FMEA团队建立、信息收集、风险评估,课题改进、成果总结、经验常识库更新等方面确保了FMEA活动得到有效开展,同时通过FMEA应用成果的总结分享和交流推广,促进了FMEA在更广层面的有效应用。

3.2活动启动

无论是一个新产品开发项目启动还是发生比较重大的质量问题,SDS都要启动FMEA活动,借助某个现有的FMEA团队或根据需要成立新的FMEA团队。团队一般包括产品工程、制造工程、质量工程、采购、物流、市场、车间等部门的人员,必要时还会邀请相关专家、顾客和供方共同加入。

FMEA团队人员通常从产品功能/要求分析入手,明确产品的功能及要求,针对某一产品及项目的特点,通过完成什么是新的(WHATS NEW)清单识别新的客户、产品设计、制造工艺、加工地点、采购货源地以及采购件、物流运输方式等可能会带来的新的失效模式、影响程度、失效机理、现行可采取的预防和控制措施等信息。按标准对失效模式的严重度(S)、频度(O)、探测度(D)、风险顺序数(RPN)值进行评价,对严重度910、频度>6、探测度>6的失效模式采取措施,对RPN排序前5项(TOP5)的失效模式优先采取措施。对改进难度高的项目申请立项创新攻关课题,对一般改进项目通过QC小组活动方法组织改进。例如,某中间传动轴项目首次采用了挡圈形式的溃缩结构,SDS 即针对性地成立了FMEA活动小组。通过FMEA分析,该结构中风险最大的控制点被分解成若干个攻关课题。通过研究设计原理和大量的台架试验,团队找到了最佳的设计方案,该项目中溃缩挡圈滑移失效的RPN值由189下降为81

3.3 成果分享和推广

SDS通过工程技术人员FMEA常识竞赛来扩大FMEA的影响,同时提高工程技术人员对FMEA理论和常识的掌握理解能力,还通过优秀FMEA案例征集活动对优胜者进行精神和物质鼓励,并推荐其参加上汽集团的FMEA评选,极大地调动了工程技术人员有效应用FMEA的积极性和主动性,为FMEA成果的总结和分享创造了良好的氛围。

对于取得的成果,FMEA管理团队从成果总结材料中梳理出新要素,即该成果中与以往相比发现的新的功能/要求、失效模式、失效机理、新的预防/探测的技术和管理方法。对于这些新要素,FMEA管理团队会研究确定分享和推广的时机、范围、固化方式或方法,包括更新FMEA模板、设计标准、验证标准、现场作业标准和管理标准等。每半年SDS的业务经理会带领FMEA团队按最新的成果对涉及所有客户、条线、层级的FMEA模板进行回顾和更新,并循环发布最新状态的《FMEA更新记录》。例如,2012年初收到某用户装配信息,发生万向节外星轮的柄部花键头部断裂事故,SDS马上成立了专家小组攻关,同时邀请用户和高校共同参与,通过QFD、因果分析、正交试验、设计验证等技术和质量方法手段,最终研究出解决方案,取得了成果。201212FMEA管理团队对该攻关成果所新发现的失效机理、设计预防方法、验证试验方法、设计校核方法作了固化,在团队中进行了分享,并更新了设计FMEA模板。

3.4 常识管理

《常识管理系统框架及规则》是SDS制定的关于常识管理的程序文件,FMEA作为一个重要的经验性常识,也是SDS常识管理方面重点关注的一项内容。

《常识管理系统框架及规则》程序文件中规定了FMEA经验的总结成文、内部网络平台发布以及学习应用和查询分享等方面的细则。这使得SDS 能够及时主动地利用FMEA表单收集和共享以往的成功案例和现在的应用成果。与此同时,相应的成果,如设计标准、验证标准、现行控制标准、经验教训(Lesson Learned)卡和培训教材也会得到更新,以便更广泛地引导现行设计和过程控制。当前,SDS计划在现有质量信息管理系统的基础上,建立FMEA+制造实行系统(MES)为依托,关注供应链和六个影响因素(人、机、料、法、检和环境的5M1E)过程链,集产品质量策划、实施和校正一体化的“互联网+”的校正体系,以便达到实时监测、异常反馈、及时响应、自我管理的目标。

 

4 结论

FMEA有效应用的过程,是为企业创造价值的过程。做好FMEA不仅对质量管理,而且对整个企业的管理来说,无疑都具有重要意义。SDS的实践表明,FMEA活动既是企业质量管理创新的最佳实践,更是提升企业创新能力的有效途径。通过三年多来FMEA深入应用实践,SDS的用户满意度提高了6%,外部NRFT下降了50%,用户抱怨数下降了30%,内外部故障成本率下降了21%,显著改善了质量运行绩效,增强了顾客满意。

 

参考文献(略)

 

(编辑单位:上海纳铁福传动系统有限企业)

 

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