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FMEA管桩生产企业质量控制解决方案
- 【导读】
- FMEA原理的核心是对失效模式的严重度、频度和探测度进行风险评估，通过量化指标确定高风险的失效模式，并制定预防措施加以控制，从而将风险完全消除或减小到可接受的水平。
FMEA(Failure Mode Effects Analysis)即故障模:式及影响分析，是一种系统化的工作技术和模式化的思考形式，通过分析产品的可能失效形式，确定，其频度和严重度，目的是在设计初期对产品设计进行评价，对系统单元潜在的故障模式及影响进行分析，以便作出设计评审与修改，预防产品在使用时一失效。该方法最早应用于航空、兵器、汽车、电子设，备等军用系统的研制中，并逐渐渗透到机械等领域，为保证产品的可靠性发挥了重要作用。FMEA原理的核心是对失效模式的严重度、频度和探测度进行风险评估，通过量化指标确定高风险的失效模式，并制定预防措施加以控制，从而将风险完全消除或减小到可接受的水平。
先张法预应力混凝土管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型制造的一种空心筒体细长的混凝土预制构件，主要由圆筒形桩身、桩端板和桩套箍等组成。目前管桩广泛应用于工业与民用建筑、港口、桥梁、交通等工程领域，其产品质量直接涉及建筑工程的安全。使用质量低劣的管桩会引起建筑物倒塌、倾斜等重大安全事故，还会在施工时出现断桩、裂桩、桩顶碎裂等危害。通过在先张法预应力混凝土管桩生产中引人FMEA，除了可以降低建筑工程的风险、提高建筑质量的安全外，还能降低产品成本，提高生产效率。
1 FMEA的工作程序
(1)选择实施课题；
(2)成立FMEA作业团队；
(3)工艺流程图描述；
(4)进行故障模式及影响分析；
(5)采取措施及记录结果。
2 FMEA在预应力混凝土管桩企业中的实施与应用
2.1选择实施课题
收集先张法预应力混凝土管桩在生产、施工及使用过程中出现的质量问题及各种潜在隐患，运用FMEA，识别和剔除在设计、制造、贮存、运输中容易引起管桩质量问题的各种潜在隐患，最大限度提高产品质量。
2.2成立FMEA作业团队
FMEA作业团队一般由5-7人组成，应包括技术质量负责人、设计、生产、质量控制、销售及售后服务、采购以及供方等有关方面的代表。
2.3 先张法预应力混凝土管桩的生产工艺流程
先张法预应力混凝土管桩的生产工艺流程见图1。
图1 先张法预应力混凝土管桩生产工艺流程
2.4 进行故障模式及影响分析
根据生产工艺流程列出所有可能的失效模式、失效影响和失效原因及每一道工序的控制手段。
(1)对于管桩生产工艺流程中的每一道工序，应确定可能发生的失效模式，典型的失效模式参见表1。
表1 管桩生产工序及典型失效模式
(2)对每种失效模式，应列出一种或多种可能的失效影响；例如，管桩在施工时出现桩顶碎裂就会导致无法施工，并会影响到建筑物可靠性等。
(3)对每种失效模式，应列出一种或多种可能的失效原因，例如，引起管桩桩顶碎裂的可能因素包括管桩混凝土强度不够、管桩端板厚度偏薄等。
(4)现行控制手段是指目前使用检测失效模式的方法，例如，混凝土搅拌现行控制手段可为生产过程检验，或对搅拌工艺参数进行监控等方法。
2.5 评估失效后果的严重度(S)
失效后果的严重度一般采用分级方法描述，严重度分为10级，影响最严重的为10分，无影响的为)分，严重度评定准则示例参见表2。
表2 严重度(S)评定准则示例
2.6 频度(0)的确定
评估每个具体失效模式发生的可能性，分成10个等级，并转化为频度(0)，发生频度评定准则参见表3。
表3 发生频度(O)评定准则
2.7 评估探测度(D)
探测度是指现行控制措施对失效模式被检测的可能性，分为10级，探测度的评价准则见表4。
表4 探测度(D)的评价准则
2.8 计算风险优先数RPN
风险优先数方法是对产品每个失效模式的RPN值进行优先排序，并采取相应的措施，使RPN值达到可接受的最低水平。RPN是事件发生的频度(0)、严重程度(S)和探测度(D)三者乘积。RPN用来衡量可能的工艺缺陷，以便采取相应的措施。RPN值越大，说明其风险越大；在生产控制中应对风险优先数和严重度高的项目，视为关键控制点，必须采取相应措施，以尽量减小RPN值。
2.9 采取措施
分析潜在失效的原因，提出建议措施，可以从改进结构设计、混凝土配合比、生产工艺参数、质量控制手段等方面加以考虑；明确责任人及完成期限，并采取相应的措施。
2.10 验证措施的有效性
措施完成后，验证所采取措施的效果，根据采取措施后事件发生的频度(0)、严重程度(S)和探测度(D)，计算RPN值是否符合要求，如不满足要求时，则需进一步改进，并按上述步骤反复进行，直到RPN值满足要求为止。
2.11 FMEA报告
记录FMEA活动的过程、表格、结果等，并形成FMEA表，典型示例见表5。
表5 先张法预应力混凝土管桩FMEA表
3结束语
通过在先张法预应力混凝土管桩生产企业应用FMEA质量控制技术，不断完善管桩的结构设计，优化生产工艺参数及质量控制手段，可以降低产品批量生产中失效事件发生的频度(O)、严重程度(S)和探测度(D)，提高产品质量，减少因设计缺陷或生产过程失效带来的损失，降低成本，保障先张法预应力混凝土管桩使用的安全性和可靠性。
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