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FMEA的起源

FMEA最早起源于20世纪40年代的美国军工行业。当时,美国军方为了提高武器系统的可靠性和安全性,开始使用FMEA来识别和评估潜在的故障模式及其影响。1949年,美国军方发布了《军用程序手册》(Military Procedures Handbook),其中首次引入了FMEA的概念。这一方法最初用于航空航天领域,以确保飞机和导弹等高风险系统的安全和可靠性,在六西格玛项目中,FMEA也是一个重要的工具,它可以应用测量和改善阶段,识别风险和提升流程的稳定性和能力,因此而令FMEA的应用不再限制造业。

FMEA的意思

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失效模式 (Failure mode)是指某些事物可能失效的方式或模式,失效指的是任何潜在的或实际的错误或缺陷,尤其是影响客户的错误或缺陷。

影响分析 (Effect analysis)是指研究这些失效的后果。 根据失效的严重程度、发生的频率以及检测性的程度,对失效进行排序,FMEA的目的是从最高优先级的失效开始采取措施消除或减少失效;FMEA记录了当前关于失效风险的知识和行动,以用于持续改进。

成功的FMEA最重要的因素之一是“及时性”,代表这是发生之前的行动,而不是发生之后

FMEA简史

这里,我们简单地描述一下FMEA的发展里程。

  • 1949年,美国军方开发了MIL-P-1629,FMECA作为可靠性评估技术。
  • 1963年,NASA制定了FMECA (失效模式、效应和关键性分析)。
  • 1977年,福特汽车 (Ford) 将FMEA引入汽车行业使用。
  • 1986年,FMEA被编入VDA 4之中。
  • 1990年代开始,FMEA开始应用于医疗与电信工程领域。
  • 1993年,AIAG发布了FMEA。
  • 2008年,AIAG发布了FMEA第四版。
  • 2017年,AIAG与VDA发布FMEA草案。
  • 2019年,AIAG-VDA FMEA正式发布。

FMEA作为汽车供应链中广泛使用的风险控制工具,由于美规 (AIAG) 与德规 (VDA) 标准不同,造成供应链厂商管理上的困扰。不过,随着IATF 16949标准的独立与整合,该标准内容不断与FMEA相连结,因此FMEA作为汽车工业整合的首要目标,已于2019年发布新版。

什么是FMEA七大步骤?新版FMEA有什么关注点?

第一步:规划与准备

定义FMEA分析的范围:包含什么,不包含什么;及设置FMEA计划,包括关键节点以及责任人等;可以使用5T分析法 (FMEA意图/时间/团队/任务/工具)、边界图,以及过程边界分析法。

新版变更重点:

  • 分析范围定义
  • 表单标题修改

第二步:结构分析

将系统拆分至子系统、产品以及零部件,并使用视觉化的方法来表达系统、子系统以及零部件关系,可以使用边界图、结构树等分析方法,作为功能分析的基础。

新版变更重点:

  • 边界图、制程流程图、结构树的描述
  • 客户与供应商间的合作

第三步:功能分析

在第二步结构分析的基础上对每一层级赋予功能,包含但不限于法律法规、安全、性能、成本、追溯性等,可使用P图、功能树、功能矩阵等工具,根据各级系统间的功能关系,建立功能网。

新版变更重点:

  • 参数图视觉化
  • 工程团队间合作的说明

第四步:失效模式分析

在第三步功能分析的基础上,分析潜在失效模式,根据失效模式产生的原因和影响后果建立失效网,历史经验教训 (测试结果、分析数据、售后数据) 辅助进行潜在失效模式分析。

新版变更重点:

  • 新增聚焦元素
  • DFMEA与PFMEA的关联性
  • 客户与供应商间的合作

第五步:风险评估

基于潜在失效模式分析,定义预防措施、探测措施,并对严重度、频度以及探测度进行评估,新版FMEA已取消RPN,采用AP (行动优先级),取消了目前很多企业在使用的风险矩阵,AP并不是高中低风险的优先次序,而是降低风险需求的顺序。

新版变更重点:

  • 修订严重度/频率/探测度评估表
  • 通过对自身工厂、下游厂及最终使用者的严重度,强化PFMEA
  • 以行动优先级 (AP) 取代RPN

第六步:系统优化

决定以下事项:必要的行动措施以降低风险、措施的负责人以及期限、措施的执行与记录 (包含确认与有效性)、FMEA小组/管理阶层/客户/供应商之间关于潜在失效的协作、产品和/或制程要求的基本改善,以及预防与监控措施。

新版变更重点:

  • 对优化有更详细的说明
  • FMEA小组、管理阶层、客户与供应商间的合作

第七步:结果文件化

FMEA结果需记录存档,FMEA的结果文件需要向组织管理阶层和客户报告内部情况,需注意新版FMEA最终文件结果不一定是FMEA表,也应包含失效网、功能网及AP改善前后报告。

新版变更重点:

  • 在报告中总结FMEA的范围与结果
  • 失效的技术风险作为开发计划与项目里程碑的参考

什么是取代RPN的行动优先级 (AP)?

在旧版FMEA中,建议使用RPN来确定动作的优先顺序,然而并没有说明S/O/D和RPN的所有组合的细节。

全新的FMEA以使用行动优先级 (AP) 取代传统的RPN,并有AP表提供了所有1000种可能的逻辑组合,基于逻辑描述每个AP,根据每个SOD值的个体评估对行动优先排序,依据组合的AP对应值确定可能需要降低的风险。

行动优先级 (AP) 之优先顺序表示方式为:

  • 高度优先级 (H):行动顺序的最高优先级别,必须确定一个适用的改进探测和/或预防措施,或者证明/说明目前的措施是适当的。
  • 中度优先级 (M):行动顺序的中等顺序,必须确定一个适用的改进探测和/或预防措施,或者由公司自行决定,或者证明/说明目前的措施是适当的。
  • 低度优先级 (L):低行动顺序,组织可以确定要改进的预防或探测措施。

必须注意的是,AP并非高中低风险的优先次序,而是降低风险需求的顺序。