车用部件装配设备规划选型FMEA解决方案

【导读】
FMEA在汽车工业领域，是由包括Ford等三大汽车制造商所联合创，在60年代于汽车行业开始试行。从品质管制的角度看，FMEA是一个品质控制和改善的方法，它考虑了产品或服务的可能失效，
FMEA(Failure Mode and Effect Analysis，失效模式和效果分析)作为一种用来确定潜在失效模式及其原因的分析方法。目前已广泛应用于各行业的产品设汁与开发方面，并且在产品的持续改进中也发挥了重要作用。本文通过对设备投资项目实施过程，尤其足设备规划选型阶段的展开分析，揭示了FMEA作为一项预测分析工具的更为广泛的应用范围，为该工具的应用开拓了新思路。
 
1 潜在失效模式及后果分析(FMEA)简介
FMEA(Failure Mode and Effect Analysis，潜在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，最早是由美围困家宇航局(NASA)形成的一套分析模式，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在汽车工业领域，是由包括Ford等三大汽车制造商所联合创，在60年代于汽车行业开始试行。从品质管制的角度看，FMEA是一个品质控制和改善的方法，它考虑了产品或服务的可能失效，再确定其频率和影响过程。它还可以识别不能满足客户需要的过程，评估当前防止失效发生的控制计划并优化改进过程的控制，是一种有效的过程管理的工具。

在实际应用中。FMEA分析小仅可广泛运用在产品设计与开发阶段及日后的改进中，更可在设备和，生产线设备投产中得以应用，而在设备方案规划阶段对于设备进行FMEA分析可较为详细的考虑到设备在口后生产中对可能会使产品出现的失效模式，从而在方案设计阶段尽量减小由于设备规划时考虑不充分而对产品品质带来的损害。


2 设备投资项目的主要特点
从项目的实施过程来说，主要由项目启动、规划，设备选型、商务谈判及制造、调试验证、项目收尾这五阶段组成，就PMBOK对于项目备阶段的过程控制点，项目规划阶段无疑最为重要，直接关系到了整个设备工程项目最终形成的质量好坏。

评价项目成功与否的一个关键要素是项目质量，而设备工程项目的质量要求有别于一般产品的质量要求：
●设备类型多、数量人，技术含量高。
●项目质量影响的因素多。影响设备质量的因素包括人、机、料、法、环等多个方面，这些因素在都会直接或间接地影响到设备最终质量。
●项目质量波动较大。质景影响因素的多样性直接导致了质量的波动性，在一些大型复杂设备项目的质量形成过程中，某个环节的质量失控就有可能导致项目失败甚龟酿成质量事故。
●项目质量的隐蔽性。大型复杂的设备往往包含各种不同类型的零部件，有些零部件的过程质量以及由这些零部件装配成的系统质量不易检测，而在设备使用后才能暴露，为了了解和掌握设备工程质量的隐蔽性，就应加强设备上程过程质量管理，防止隐蔽性质量问题的产生。
项目质量问题不易诊断和处理。一般来说，设备拆卸较为复杂，返修难度大。
●项目协作方广泛。设备工程质量形成涉及到不同项目参与方，特别是大型成套设备，往往由不同领域、不同行业、多厂家、多个专业进行共同协作。


3 FMEA设备投资项目规期选型阶段的应用
设备投资项目规划阶段的上要工作内容是根据销售规划来制定设备投资的规划力方案、产能要求和主要配置情况；并与设备供应商进行技术交流，确认设备规格，作为下一步商务谈判的输入。

一般在本阶段需要进行如下工作：
●根据项目整体要求，制定项目实施进度计划；
●根据销售规划，确定引进设备产能和场地规划；
●利用各类专业工具对各工序进行分析，辨别关键质量控制点并确定设备具体规格；
●完成技术交流1二作，制定技术要求和设备验收规定；
●汇总以上相关文件，进入项目商务交流阶段。

在以上工作中，利用FMEA方法对于工序内容分析无疑是很重要的一部分，FMEA分析集中并汇总了项目团队中所有参与者对于设备关键质量的有效建议，以及分析了各项建议中如果失效将对今后产品质量所带来的后果及重要度，并对后果较为严重的项目一一列举出了改进的方法。对于2017年所开展的Px压缩机装配线引进项目，项目团队在设备规划阶段对于装配线副线的重要工序进行了FMEA分析，见下表：

表1活塞环压装整形设备FMEA分析
   
失效模式		  
后果		 严重度  
失效起因		 频度数 探测度数 风险数  
建议措施
活塞环供给
1、由操作者放置活塞于专用夹具上
2、设备自动供给活塞环并进行正反确认
3、设备自动压装活塞环		 活塞环缺装 运行中无法达到制冷效果  
7		 未进行取料确认  
3		  
3		  
63		  
增加探测装置
活塞环正反错装 在运行中咬死 8 放置活塞环时正反错放 1 6 48  
 
活塞环破损		  
在运行中压缩机咬死		  
8		 工装难度不合适 2 7 112 改进压入速度控制功能
活塞环压入速度过快 2 7 112 增加压入速度控制功能
活塞环未装到位 活塞环破损  
8		 活塞环压装行程控制过大或小  
1		  
6		  
48		 在压装时采取行程控制
活塞环整形
1、由操作者放置装有活塞环的活塞于专用设备上
2、设备自动进行活塞环整形		  
形后活塞环不平整		  
在运行中咬死		  
 
8		  
 
整形工装磨损
整形压力控制过不当		  
 
2		  
 
3		  
 
48		  
 
对整形设备定期检查并记录
 
从以上分析中可以看出，FMEA分析主要针对了失效带来后果，即对产品质量产生后果的严重度、出现频次、可探测度进行定量分析，并最终计算得出该失效的风险数，而对于高风险数(一般大于60)的项目必须提出改进方案并确认该项目的风险得以控制。

针对这台活塞环压装整形设备的改进措施，我们在技术交流时向设备供应商提出了活塞环安装设备的安装前确认、安装时的压力和速度控制这三点功能的要求，并通过技术交流决定采取增加光电传感器来确认活塞环的正确上料，增加气压表来监控和调节活塞环压装的速度和压力，并且这些功能的增加对设备投入成本影响很小。通过这些功能的增加，目前该设备投产2年多来，运行情况良好，也未发生过由于设备原凶带来的产品质量问题。由此可见，在设各项目的规划阶段，由于FEMA分析的运用，是我们更为充分地考虑到了设备今后使用中可能会发生问题的地方并加以改进，从而有效减少了设备投入的风险性，为项目的成功实施提供了保障。


4 FMEA在后续阶段的应用及总结
FMEA从晶质系统的角度看，足一种品质观系统，其著眼于预防性，重点在于改善行动的跟进及评价。在设备项日的设计规划方面其作用在于:
●帮助估计设备所存在的潜在缺陷危机并留意其影响；
●帮助项目人员认识这些缺陷附带所引发的危机；
●根据危机的重要性来提出改善方案以减少／降低未来缺陷的出现机率；
●如设备上不能完全改进的，则需加强并在未来生产工序中加以管理和控制；
●形成系统文件，并在项目完成后根据实际情况进行刷新，为未来的设备项目提供相应的分析参考。

由于设备工程项目的专业性和唯一性，使这类项目实施起来的不确定因素很多，要保证项目实施质鼍的难度也相对较大，而在进入90年代后，广大企业纷纷提出：“质量是规划出来的，不是检验出来的”,因此在设备项日的规划选型阶段应用好FMEA(潜在失效模式和效果分析)这一专业工具，将未来可能出现缺陷的地方事先进行考虑并改进，这无疑将大大提高项目实施的成功率。
  • 2019-09-21 14:49
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