FMEA作為汽車行業(yè)質量管理五大工具之一,使用非常廣泛;
作為其中最有價值的工具,其應用卻最受詬?。?/p>
期望最高,呼聲最猛,培訓最多,作用最小!
為什么?
因為FMEA做不好也不好做!
這就使得一般企業(yè)很難發(fā)揮出其價值。
為什么FMEA做不好?或者說FMEA為什么不好做?
且看下面的幾方面講述:
為什么做不好?
人機法環(huán)
01
人
- 管理者的支持決定了FMEA活動的可行性,
- 團隊的合作決定了FMEA活動的完整性,
- 人員的能力決定了FMEA活動的優(yōu)良性。
管理
1. 領導支持不力
“領導作用”,是質量管理體系實施的一項基本原則。
FMEA作為質量管理體系中一項重要的工具,同樣需要遵循這個原則。
FMEA過程需要相當長的時間,需要大量的資源支持才能完成。
高層管理者的資源支持承諾對推行FMEA活動至關重要!
如果領導對FMEA(作用)不了解,不重視,當然就不支持,不投入啦!
2. 思想上不重視
很多公司的FMEA僅僅是質量管理體系進入汽車OEM供應鏈、滿足顧客基本要求的一項作業(yè),如果要求FMEA深入分析,采取有效措施,但效果又看不到——這種做起來似乎吃力不討好的事情,當然大家不喜歡,不愿做,不重視了。
老三扁鵲救死扶傷,名聲最響;老二其次;老大治病于未發(fā),卻默默無聞!
FMEA兄就如扁鵲的大哥??!
但提交PPAP文件中,客戶強制要求了這項任務,就不得不去完成;至于怎么去把FMEA做好,并未有太多的考慮,畢竟時間緊迫,交付為先,于是,大多數(shù)企業(yè)的FMEA只能是一份應付的作業(yè)而已。
3. 對FMEA認知不足
FMEA作為產品開發(fā)技術風險分析和評估的一種很好的工具,可以為我們的產品和過程在策劃的時候識別出多數(shù)在產品和過程實現(xiàn)過程中可能產生的風險問題,以便采取有效的前期驗證與過程防錯措施。
這個大家都聽過,但很多人也僅僅是聽過而已!
FMEA活動,是設計開發(fā)活動的一部分!
對于產品工程師:
要分析設計需求/要求吧? —— 范圍分析!
要知道產品功能/要求吧? —— 功能分析!
要知道以前的設計/功能失效吧? —— 質量歷史!
要知道如何保證實現(xiàn)這些功能/要求吧?如何不失效?——經驗學習!
那如何保證呢?
要知道可能會有哪些失效吧?——失效分析!
如何避免呢?
前人經驗公式原理最穩(wěn)妥了——預防措施!——設計指南
如果還不能保證,怎么辦?
只有模擬實際情況,測試一下——探測措施!——DVP
這是不是設計時的一個思路?
你必須走這樣的一個思路!——FMEA
否則,你看看你的產品會出多少問題!
注意:
產品概念或者說設計一經產生之時,潛在失效的機理也產生了!
我們或許在后期自然地考慮到了如何來避免功能的失效;
如果在前期失效機理誕生的時候就開始主動考慮呢?
而且是全方位,多角度地考慮, 其效果會如何?
在精益產品開發(fā)中,對一個功能會有多個設計概念,多分析,多測試,來看看哪一個問題(失效)少,易實現(xiàn)!
前期多花時間、精力、成本,避免后期的變更、問題、質保、召回,實際上獲益不是一點點!利潤、信譽、自信!
從理論上講,大家都容易明白,而實際實施情況,大家心里是都有數(shù)的。
對FMEA的認知不足,舍不得花短期成本來提前解決;當產品生產之后出現(xiàn)各種各樣的質量缺陷時,又焦慮于采取各種補救措施,更多成本也要花出去;這就是當前多數(shù)企業(yè)的現(xiàn)狀。
對FMEA的認知還包括方法上,參見前面轉載的張老師的討論文章。
團隊
1.沒有團隊
FMEA是一個團隊性活動。
任何一版FMEA手冊中都明確定義了FMEA活動所必需的團隊成員。
要完成一份FMEA,需要具備產品技術、制造工藝、試驗標準方法、質量知識,F(xiàn)MEA方法論等多學科的技能,顯然這是一個人很難辦到的。
而現(xiàn)實中,很多公司的FMEA都是出自某一人之手,自然很難起到真正的作用。
大部分公司的FMEA報告上雖然填入了核心小組,但很多時候小組成員除了FMEA制作者外,其他人很少或者根本沒有參與其中,更有甚者都不知道FMEA報告上還有自己的名字,這種情況可以說是屢見不鮮。
2、缺乏協(xié)同
FMEA既然是一個團隊活動,那么團隊之間的協(xié)同作業(yè)就非常必要。
FMEA活動需要集中團隊的力量而進行,每一個人都需要貢獻其專業(yè)領域的知識見解!集思廣益、統(tǒng)一認識,統(tǒng)一標準,其過程中可能就某一描述經過多次的討論才能確定下來。
雖然公司組織了自己的FMEA團隊,但實際FMEA活動中團隊成員因為自己的工作或其他原因,很少參與到團隊協(xié)作中,表現(xiàn)為FMEA討論活動很少,或者就一次討論,草草確定FMEA大致內容。
能力
1.FMEA知識缺乏
FMEA活動需要團隊成員對FMEA知識有足夠理解認知。
一方面需要理解FMEA這個方法論,另一方面也需要掌握FMEA分析中需要用到的一些支持工具,如框圖、功能樹、故障樹、P圖等等,這是基本的要求。
2.專業(yè)技能不熟
開展FMEA活動除了需要掌握FMEA相關知識外,F(xiàn)MEA中所涉及的專業(yè)技能也是必不可少的,包括產品技術、工藝工程、法律法規(guī)、行業(yè)規(guī)范、質量成本、質量管理等等。這就是為什么FMEA手冊說,F(xiàn)MEA的水平體現(xiàn)了團隊的水平!
深入的是要理解產品的功能和要求,以及實現(xiàn)這些功能要求背后的原理,從而理解其失效的機理。
假設我們已具有基本的機械、電子和軟件方面的知識。

在進行DFMEA分析時,要定義產品功能;如果你對產品的功能/要求,顧客的要求,制造裝配要求,法律法規(guī)的要求等不熟悉,在進行分析時就很容易漏掉一些功能/要求,相應的就會漏掉其失效,也就存在未識別的風險因素,F(xiàn)MEA的分析也就不完整;而往往漏掉的部分可能就會是后期產品生產中產生質量缺陷、顧客抱怨的原因。
02
時機
FMEA手冊中給出了三種開啟時機:
① 新設計,新技術或新過程;
② 現(xiàn)有設計或過程的新應用;
③ 修改現(xiàn)有的設計或過程。
FMEA計劃對應APQP中的節(jié)點要求:
FMEA手冊中一直強調:
FMEA是一種“事前”行為,而不是“事后”行為。
FMEA的目的是識別、評估并最終降低潛在風險;所以才叫“未雨綢繆”!
FMEA的時間計劃對完成一份高質量的FMEA至關重要。任務開始的時間,導入和更新的時機以及完成的周期要求,這些都直接影響著我們FMEA最終的輸出質量。
開始時間滯后
現(xiàn)實中,部分企業(yè)的FMEA可能是在產品和過程已經策劃完成,甚至是在產品和過程已經實現(xiàn)了之后才開始。這樣做出來的FMEA只是將現(xiàn)有的、已經形成的方案一條條搬到紙上而已,幾乎不存在分析的過程。這樣形成的FMEA必然也起不到作用,而且在產品和過程實施后還可能會因過多的未識別風險而發(fā)生大量的增補和修改。
導入和更新時機缺失
FMEA是一個動態(tài)的活動/文件,它不是一成不變的,它是適時更新的。但現(xiàn)實中,有些公司你五年前去看的是這樣的,而五年后去看的還是這樣的,可能唯一的變化就是表頭的變化。
大多數(shù)企業(yè),對有新設計、新應用或者新質量問題等發(fā)生時產生的被動FMEA要求一般執(zhí)行得比較好,而后續(xù)持續(xù)改進活動時產生問題進行主動FMEA要求往往會被忽略。
任務超期
時間就是金錢,任何一個項目開發(fā)都是有時間節(jié)點要求的。FMEA活動同樣要遵循這個原則,超出了節(jié)點要求,可能會導致成本的上升甚至市場的流失。目前在企業(yè)中我們主要存在幾類問題:
1. 時間不能匹配項目進度
FMEA開發(fā)的時間需要跟項目進度要求的時間相匹配,超出了項目要求的時間就可能導致整個項目的延遲。
2. 沒有有效的任務動態(tài)監(jiān)管
一般產品開發(fā)項目中,并沒有把FMEA也當作一個項目來進行管理;FMEA手冊中,也只提到FMEA開始時間,結束時間;并沒有給出按FMEA步驟匹配項目開發(fā)的時間計劃;不便進行動態(tài)管理。
福特FMEA手冊中給出了稍微詳細一下的時間安排,大致如下:
什么時候準備信息到位;
什么時候分析功能/失效;
什么時候議定措施計劃;
什么時候完成優(yōu)化措施等
如果制定了詳細的時間計劃,使用電子表格管理FMEA,對進展狀態(tài)也只有通過會議,或查看交付物或者交流等方式才能了解。使用FMEA軟件,一般可以解決這個問題!
3. 缺少評審或評審不及時
會議評審/清單可以很好地幫助我們統(tǒng)一對FMEA事項的描述,完善FMEA的遺漏項目,糾正錯誤的分析,提供必要的資源等。
在一些一人閉門造車就完成FMEA的公司里,由于缺少FMEA的評審機制或者即使存在也只是流于形式,F(xiàn)MEA的輸出質量最終也只受這位單干者的水平、意愿、心情等方面影響。
而在有團隊的公司,也會存在因對評審缺少必要的準備和主動的時效約束而使評審的效果大大降低。
03
方法
我們已經知道要做好FMEA,具備能力的FMEA團隊和人員是不可或缺的,但是如果所采用的方法有問題,也一樣會使FMEA的質量大打折扣。
FMEA兩大主流方法各有不足
國內企業(yè)目前主要采用的FMEA方法有兩種:一種是以美系AIAG手冊為依據的FMEA方法,另一種是以德系VDA4.2標準為依據的FMEA方法。在使用中,它們各自都存在一些不足之處。
AIAG的FMEA方法主要是借助一些工具(如block圖,P圖等)來幫助我們識別潛在失效模式和潛在失效原因,最終通過“填表格”的方式完成FMEA。然而AIAG手冊里并沒有詳細的介紹借助的這些工具如何使用來支撐FMEA。
VDA標準的FMEA方法主要是采用五步法,通過對結構、功能、失效之間的上下級關聯(lián)進行層層剖析來識別潛在失效風險。
這種方法邏輯思路上相對清晰,但卻忽略了被分析對象的外部關聯(lián)零件、關聯(lián)界面的影響因素,可能產生影響要素的漏識別。
AIAG&VDA新版FMEA手冊,試圖將兩者的優(yōu)點進行互補融合,但效果還是差強人意。
所以,需要我們自己琢磨,怎么利用這些方法來適應自己的需要!
04
環(huán)境
身處公司的背景資源:
缺少數(shù)據庫和經驗總結支持
一輛汽車,無論是價值千萬還是平民代步,在零部件類型、制造工藝上都有很多相通和相似的地方,必要的數(shù)據庫累積和知識沉淀為整車及零部件的開發(fā)提供了寶貴的技術傳承和經驗教訓。
同樣,完成一份高質量的FMEA,也需要必要的以往經驗教訓、技術知識的支持。
目前,國內很多企業(yè)依然采用的是電子表格方式來完成FMEA,對結構、功能、失效及措施的標準化存儲和引用基本是靠人為意識來完成的,而且大多數(shù)是FMEA完成之后進行的,無法做到在FMEA過程中同步的、自動的對數(shù)據和知識進行沉淀積累。也就是說,電子表格的局限性限制了進行數(shù)據庫管理的便利性;當然,一般其實也沒有積累數(shù)據庫方面的意識。
另一方面,這種情況下往往還會出現(xiàn)比如對同一描述表述不統(tǒng)一、漏分析項目等問題。由于是靠人為意識完成數(shù)據積累的,就可能會產生因人而異的差異,不利于企業(yè)的技術知識傳承。
新版FMEA手冊雖然并未拋棄使用電子表格制作FMEA的方法,但更多的是推薦使用專業(yè)的軟件來完成FMEA分析。
上下游公司的關系,或者說研發(fā)與制造的分離造成
DFMEA與PFMEA缺乏廣泛深入的交流而導致脫節(jié)
DFMEA與PFMEA是相互關聯(lián)的。
1 嚴重性傳遞
2 特殊特性傳遞
3 DFMEA失效原因與PFMEA失效模式關系
4 DFM/A
DFMEA在進行功能分析時需考慮產品的可制造性、可裝配性功能,識別出來的產品特性將成為PFMEA分析時部分輸入內容;
PFMEA的分析對象是實現(xiàn)這些產品特性所需要的過程和工序要素,PFMEA存在部分與DFMEA相同的失效模式。
部分企業(yè)的生產制造是來料加工的模式,在質量管理體系上可能存在刪減產品設計責任的情況。
這種情況下,這些企業(yè)可能就會忽略掉DFMEA的需求,且在做PFMEA時也會忽略來自DFMEA的輸入。
最終可能導致在進行過程設計時遺漏一些顧客的制造裝配和使用要求、產品的功能要求,造成PFMEA過程風險識別的不完整或者采取的措施不能完全預防或探測風險。
為什么FMEA不好做!
分別從人員、時機、方法、環(huán)境資源三個方面為大家分析了我們的FMEA為什么做不好的原因;接下來先看看FMEA做不好的表現(xiàn)方面:
1. 分析對象定義不清
做FMEA時,首先得弄清楚你想要分析的是什么,它包含什么,不包含什么,需要識別清楚其邊界和范圍,這樣才能準確地將分析重心集中到正確的主體上。
在實際的FMEA分析中,我們有可能將存在直接關聯(lián)(比如硬連接)的零件誤認為是同一個系統(tǒng)的零件,從而走進分析誤區(qū)。
比如動力系統(tǒng),在硬件上可能包含發(fā)動機、變速箱、傳動軸等部件,如果是做動力系統(tǒng)的FMEA,那么如上這些都會是它的子系統(tǒng);
如果是做變速箱的FMEA,傳動軸等其他部件就又將是變速箱系統(tǒng)的外部關聯(lián)部件,分析時我們只需要分析他們的界面因素即可,而不需要去詳細分析傳動軸這些部件。
2. 結構不完整或不合理
定義清楚要分析什么之后,接下來就需要對分析的這個對象進行拆解剖析。對于產品而言可能體現(xiàn)為BOM表,對于過程工序可能體現(xiàn)為工序流程圖。
在這個拆解的過程中,也可能會存在如下問題:
① 忽略了FMEA與生產的BOM或流程圖可能存在的差異。
在FMEA分析中,我們推薦從功能需求的角度去拆分結構,而生產中的產品或過程往往是以物理構成的角度去拆分結構的。這就使我們的拆解出來的結構可能存在一定的差異。
② 缺失了關聯(lián)因素或因素的關聯(lián)關系表述不準確
汽車上的軟硬部件都不是孤立存在的,任何一個零部件除了本身固有的質量屬性外,還有其應用環(huán)境所賦予的附加質量屬性,歸納來講就是外部因素對主體的影響或要求。
這些外部因素在DFMEA中可能通過界面來體現(xiàn),而在PFMEA可能通過過程工序要素體現(xiàn)出來。很多企業(yè)在做FMEA時往往可能會忽略這些外部因素。
另外一個問題是關聯(lián)關系表述不準確。雖然我們識別了外部因素,但是外部因素與主體到底是如何關系的需要我們表述準確。
比如螺栓與其他部件是螺紋緊固連接,鉚釘是鉚接連接,而不能簡單的都表述為連接或固定連接。不同的描述將為我們后續(xù)功能分析提供不同的側重,會讓我們的功能描述更切合實際用途。
3. 功能要求識別不全面
① 因結構分析不完整導致功能要求不完整
結構分析上的缺失必然會導致某些功能無法被識別到,這個問題主要集中在對界面、過程要素的功能分析上。
一個產品或過程的功能,很多時候不是一個產品或一種方法就可以實現(xiàn)的,往往需要多界面、多要素的配合才能共同實現(xiàn)。
比如某沖壓件的可裝配性要求,在DFMEA中,我們需要關注其與配合件的配合尺寸要求;
在PFMEA中,我們需要關注模具的尺寸、合模的高度、沖壓機的壓力等要素。如果沒有關注這些界面或要素,我們就可能漏掉如上的功能要求。
② 功能要求來源識別不全面
一個產品或過程的功能,除了產品或過程工藝本身的功能屬性外,還存在產品或過程所處的應用或工藝環(huán)境的功能要求,簡而言之就是內在的和外加的兩種。
我們在功能分析時,往往會只注重分析其內在的功能,而忽略外加的功能要求。
比如,在DFMEA中,我們可能會忽視法規(guī)的要求、最終用戶的要求、客戶裝配性的要求以及可制造性的要求等;PFMEA中可能會忽略法規(guī)的要求、下工序的可用性要求、EHS的要求、存儲和運輸?shù)囊蟮鹊取?/p>
4. 失效三元素混淆不清
失效模式、失效原因、失效后果是FMEA分析時所涉及到的三種失效元素。這三種元素在某種程度上可能是互通存在的。
某種失效模式可能是上層級功能的失效原因,也可能是下層級功能的失效后果。
所以分析過程中一定要認清當前分析的主體,切不可行張冠李戴之舉,否則將直接影響后續(xù)的風險識別及采取的措施準確與否。
比如駐車機構的“按駐車指令完成駐車”的功能要求,它的失效模式就是“有駐車指令時未實現(xiàn)駐車”或“無指令異常駐車”,失效后果可能是“車輛不能駐停”,不可以把不能駐停當成了失效模式來分析。
5. 原因分析偏離主題
我們在進行FMEA原因分析時,必須要注意兩個假設前提:DFMEA中,假設下一級產品是合格,假設生產工藝是符合要求的;
PFMEA中,假設上一工序流傳過來的產品是合格的,假設產品設計是合理的。拋開這兩個假設來做原因分析,就很可能誤入歧途了。
6. 預防和探測措施混用
對FMEA所識別的失效存在預防和探測兩種措施。預防措施主要是從以往的經驗、行業(yè)標準、等同的設計等已經成熟的方案中而來的,是已經經過驗證或證實過風險系數(shù)的措施方案。
探測措施的主旨是在如何通過有效的方案去發(fā)現(xiàn)所識別的失效。這兩種措施各有側重點,預防重在如何避免,而探測重在如何發(fā)現(xiàn)。
比如對于“禁限用物質超標”這個失效模式,如果失效原因是“材料選型不合理”,那么它的預防措施可能是材料手冊或者對標設計等,探測措施可能是禁限用物質檢測等。
7. 打分不準確
FMEA手冊中給出了S、O、D打分的參考準則,三者均存在1~10十個等級的分數(shù)。正確的打分將成為我們完整識別風險和判斷是否必須要采取優(yōu)化的關鍵。
比如在嚴重度(S)打分時,我們需要綜合考慮失效對本產品或工序、上級產品或下一工序、客戶以及最終用戶的影響,其中最高的得分將作為我們最終的嚴重度得分。
針對上面的幾點原因,看看為什么FMEA不好做!
1 FMEA分析要求廣泛
我們所說的功能分析,需要考慮很多方面:
1 設計:功能、外觀、尺寸、重量、包裝等;
2 制造:可制造性、可裝配性、搬運、存儲、維修、保養(yǎng)等;
3 環(huán)境:法規(guī)、標識、回收、報廢等;
在不重視FMEA的條件下,在極短的時間內,我們如何能夠搜集到方方面面的數(shù)據信息,來進行逐一的分析思考?
2 FMEA分析的三層甚至多層結構考慮
除了自己的產品,我們要考慮客戶的上層產品,供應商的下級產品。
以上面提到的動力系統(tǒng)為例。
動力系統(tǒng)的功能與外部關聯(lián)部件、環(huán)境的界面接口;子系統(tǒng)的功能,及其內外部的關聯(lián)部件的界面接口;這都需要進行考慮;
各個子系統(tǒng)是獨立小組負責的,系統(tǒng)與其他周邊零部件可能是外部客戶負責的;理清相互的關系,可能需要反復的交流溝通;這無疑是很困難的。客戶或者供應商的詳細DFMEA、系統(tǒng)要求等技術文件,我們輕易看不到。
失效影響在后續(xù)所有客戶至用戶;失效根因在底層零件設計要素。
分析到這些深度和廣度,才構成完整的時空失效鏈。
3 結構層次與系統(tǒng) 、功能與要求
FMEA分析我們都需要進行系統(tǒng)分層:系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件、零件;
這個分層級的標準是什么?
FMEA手冊中只有個別一般案例,沒有給出詳細的說明,所以只有依靠我們的領會和經驗。
失效鏈依附于上中下三層,如果我們的分層出了偏差,那么對應的失效鏈呢?
功能與要求在書中分別給出了定義;但他們之間的關系卻沒有說清楚。
比如提到的下面的功能/要求的分類:
是功能分類呢?
還是要求的分類呢?
還是可以做下面的解釋呢?
這都需要我們理解概念的同時,結合實際情況來進行選擇判斷。
3 失效鏈 - 因果鏈
失效鏈其實是從因果鏈中截取的一段,為了FMEA應用分析的需要!
原因既可能是起因,也可以是結果,只是看其所處的位置,即看分析者對其定義的位置。所以分析者看的對象不同,失效影響/失效模式/失效原因的稱呼就不一樣。
關鍵點就在于理清對象的層級關系!誰導致誰就一目了然!
4 關于假設
假設是前提條件,這一點沒有被充分解釋和理解。
比如我們做DFMEA,假設輸入的要求是正確的,后續(xù)制造能夠正確完成。
同樣做PFMEA,假設來料是合格的, 后續(xù)能夠按規(guī)定使用產品。
新版FMEA中如果規(guī)定我們只分析三層,那么做FMEA就相對輕松多了。
各自正確地完成各自的事,不應該是我們做事的正確的方法嗎?
5 預防措施和探測措施
這個在新版和2008版中的解釋是相互抵觸的。
新版說設計定型,做出成品來測試才是探測;以前的驗證都歸于預防。
各有各的道理,只是看問題的角度不一樣而已。
這造成了大家的困惑;但實際有什么影響呢?DVP? 各個公司可以按照自己的方式來制定格式和內容。
6 關于打分
定性分析,沒有量化標準;潛在事件,經驗不足!
這個是主觀的行為,沒有相同的打分;只要參照相關標準,依據本公司的經驗和實際情況,解決重要風險問題就可以了。