FMEA在清除某制造厂缺陷源中的应用

　　袁旭梅YuanXumei：杜凡如DUFanru

　　摘要：分析产品生产制造过程中存在的风险或者缺陷，并且加以预防，这是6S工作中的重要一环。对于改善产品质量从而提升企业竞争能力具有重要意义。文中应用质量工具FEMA寻找某厂缺陷源．并提出了清除缺陷源的措施。

　　O引言

　　CQD即生产成本(Costing)、产品或服务的质量(0uality)和交货期(Delivery)关系到企业竞争的成败要条件．稳定保持产品质量成为企业在市场竞争中的关键要素。虽然竞争在市场上，但是竞争力却体现在现场中：客户满意的高质量产品毋庸置疑地是在现场形成和实现的。因此，卓越的产品质量必须通过对现场进行科学细致的管理才能够实现。

　　而作为现场管理的中心环节是生产部门的制造现场。欲创造一个良好的工作现场，使其高效率运作，就必须做好基础工作。众多企业已经认识到做好6S工作是改善现场管理的基础，6S是在5S的基础上加入安全的因素，即安全(Safety)、整理(Seiri)、整顿(Seiton)、清扫(Seison)、清洁(Seiketsu)和素养(Sitsuke)。6S似乎简单，没有什么深奥内容。但真正做好6S。却不是一朝一夕能够实现的。需要长期、大量、细致地开展很多方面工作方能使现场6s管理水平有一个本质的飞跃。

　　1清除6源

　　在开展6S工作进珲中．企业内部现场的问题会逐渐暴露出来，李葆文将其归纳为6源(6Heads，6H)：①污染源：造成对现场污染的主要来源．包括外部灰尘污染及内部生产过程废弃物污染等：②清扫困难源：凡是要清扫、但又难于接近清扫的污染部位。如位置太高、太低、空间狭窄、温度太高、转速太快、高压带电等不易接近的污染部位：③故障源：造成故障发生的原因和源头；④浪费源：企业内各种浪费源头，包括加工材料浪费、运输传送浪费、等待浪费、跑冒滴漏浪费、时间浪费、能源浪费、无为、无效、无增值工作浪费等；⑤缺陷源：造成产品质量缺陷的源头；⑥事故危险源：造成事故发生的各种隐患和环境。清除6源的工作程序为：6源的发现、公示、立项解决、评价激励、流程设计，实施清除6源的工作记录、行动证明。

　　在整个程序中。6源的发现是奠基石。寻找6源的方法很多。包括鱼刺分析法、5WlH法、图表分析——巴来托图、现象分析(PhenomenonMethod)等；而故障模式与影响分析(FailureModelandEfieetsAnalysis．FMEA)是一种有效而便捷的方法。本文将作一介绍，并运用该方法寻找某厂6S活动中的缺陷源，提出相应措施。

　　2故障模式与影响分析(FMEA)

　　FMEA是一种预防型质量管理方法．产生于20世纪50年代。美国古拉曼飞机公司将其用于战斗机操纵系统设计分析，取得良好效果。它是一项在产品出售给客户之前．用于确定、识别和消除在系统、设计、过程和服务中已知和潜在的失效、问题、错误的工程技术，是最重要的早期预防活动之一。它能防止故障和错误的发生．并阻止其对客户造成损害。FMEA是具有逻辑性和累积性的潜在故障分析方法．恰当的FMEA工作。将为实践者提供降低系统、设计、过程和服务风险的有用信息。使任务更有效地完成。国内学者在不同领域进行研究和实践．如甄岩等以我国某汽车密封条生产企业为例说明FMEA在企业中的应用：陈春梅等将FMEA应用于项目风险管理中可以有效达到事前预防的目的，降低项目风险，提高项目成功率；裴建平应用FMEA对企业生产技术改造方面进行了研究。国外对FMEA非常重视．美国3大汽车公司将FMEA作为产品设计基本输入条件．要求不论新产品设计还是更改产品设计都要有FMEA作指导。

　　FMEA本质上是一种检查故障所有可能发生方式的系统方法。并针对每一个故障评估其对整个系统、设计、过程或服务产生的影响，同时评估其严重度、频度和探测度。进行FMEA的实质是确认故障。并防止将已知的和潜在的问题转移给客户。要做到这点。必须先做一些假设．其中之一就是各个故障和问题有不同的优先权，找到风险顺序数(RjskPriorityNumber。RPN)非常重要，它是实施FMEA方法的突破口。风险顺序数是严重度S(Severity)、频度O(Occurrence)和探测度D(Detection)的乘积：

　　RPN=SxOxD(1)

　　其中：严重度S是潜在失效模式对顾客影响效果的严重程度：频度O指具体失效原因发生的可能性；探测度D描述了现行系统无法识别失效模式或原因的可能性。其取值范围均在1到10之间，所以RPN取值在l到1000之间。RPN值越高失效风险越大，因此它确定了行动的优先级。FMEA具体操作流程，见图1。

　　3应用FMEA寻找缺陷源

　　某铝合金轮毂制造公司以低压铸造生产铝合金轮毂，产品技术水平和综合性能指标都处于国内领先、国际先进．是世界知名汽车公司主要供应商。其产能位居全球前列。为保证竞争优势。公司十分重视产品质量，注重现场管理能力提升．因此积极推进6S工作。在推行过程中认识到为了提高和稳固产品质量就必须杜绝一切引起产品质量缺陷的源头．为此公司大力开展清除缺陷源的工作。其中铸造工序存在多种引起产品质量缺陷的源头，例如缩松、气孔和夹渣等。我们按照图1流程以缩松的FMEA分析为例做详细分析：

　　在正式进行分析前．首先要确定分析的范围。我们对整个生产流程进行分析．认为铸造工序是第一道工序而且也是目前不合格品率较高的工序．因此选该道工序作为分析的内容。

　　轮毂铸造成型后．需要经X光机检验，在检查中能发现存在于轮毂中的缩松、气孔和夹渣等缺陷．而缩松这种质量缺陷又根据部位不同分为轮缘缩松、筋部缩松和中心缩松三种。

　　在确定各种故障模式后．应该思考每种故障会引起何种失效后果，也就是若故障发生后。产品受到什么样的影响。对于轮毂来说各种缩松会导致其机械性能降低。若经后续机械加工。也可能出现外观缺陷。更为重要的是由于铝合金轮毂在使用中不需要内胎．所以对其气密性的要求非常高．因此若发生缩松会使其气密性下降。最终导致行车安全的隐患。

　　接下来是．为了有效减少直至消除这些缺陷，就应该确定引起种种缺陷的原因及机理。在这个过程中。建议使用5M1E或鱼刺图等方法列举原因．并应尽可能地考虑全面。根据生产经验和理论分析．我们得知引起缩松的原因包括铝液温度不合适、模具涂料老化脱落、铸造参数不合理以及模具风道设置不合理等。

　　经过上述分析．我们找到了存在的缺陷及原因。但是问题有轻重缓急之分．因此应确定每种原因的风险顺序，按照前文介绍的从严重度、频度和探测度取值范围。结合具体情况分别赋值并计算。从而判断各种原因的优先顺序。具体结果，参见表1缩松的FMEA分析。

　　根据以上分析结果看到．对于缩松这种情况，潜在的失效原因有四种：①铝液温度不合适；②模具涂料老化、脱落；③铸造参数不合理；④模具风道设置不合理。其中铸造参数不合理和模具风道设置不合理的RNP值分别高达105和84。因此是缺陷源的重点。也就是引起产品质量下降的重要缺陷源．对此我们给出的建议措施为：严格按工艺指导书规定工艺执行；进行数值凝固冷却模拟和修改风道设计．使之实现顺序凝固。通过采取相应措施．使RNP值分别降到28和21。这样就达到了减少和消除引起产品质量故障源的目的。

　　4结论

　　众多企业已经认识到做好6S工作是改善现场管理的基础．而6源的发现是6S成功的基础。本文运用FEMA分析法．找出了某铝合金轮毂制造公司影响产品质量和可靠性的各种潜在质量问题和故障模式及其原因。经采取设计和工艺的纠正措施．提高了产品质量和抗各种干扰的能力。

　　FMEA用在事先预防阶段．可以分析潜在的失效模式及其原因，采取预防措施防止缺陷(失效)发生，将缺陷清除在第一道大门之外．它在制造业运用得较为广泛，可以在设计．阶段、在产品投产前分析产品，也可以在制造、装配等过程中分析应用。本文仅研究和介绍了FMEA在清除制造企业产品质量缺陷源中的应用：在非制造业．FMEA也同样可以作为过程管理的一个非常有效的工具。例如刘碧瑶曾介绍FMEA在美国医疗风险管理中的应用及理论研究。列举了案例。提出了应用FMEA应注意的问题。