结构部品质量管理讲师手册.doc

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目录(大纲)
开场白:
培训背景:

结构部品质量管理培训课程大纲—2

【课程目标】: 保证产品质量; 为新员工及初、 中级技术人员提供学习晋升机会;
【适合对象】: 新员工及初、 中级技术人员
【课程时间】: 3H
【课程大纲】: 结构部品质量管理( 2)
课程学习目标
第一部分: 公司质量体系简介;
l 家网质量体系介绍
² 家网质量体系统;
² PCP质量子流程
l 产品设计到生产的部品质量管理概要
第二部分: 量产阶段结构部品质量管理
l 1.VOC 到CTQ的产生;
l 2.DFMEA 和PFMEA;
l 3.生产设计质量与设计规范更新;
l 4.客服管理-FCR
l 5.WORKSHOP经验总结和沉淀, 设计规范更新;

目录
★结构设计的部品质量管理概要;

★部品质量管理工具介绍; &nbsp;

★从设计到量产结构部品质量管理

★课程学习目标和意义: &nbsp;
提高产品质量

改进产品设计

改进产品售后服务

提高市场的接受程度

降低经营质量成本

减少经营亏损

降低现场维修成本

减少责任事故

鼓舞员工的士气和增强质量意识

一、 第一部分．公司质量体系简介
1.家网质量体系统

BPR　Business process reengineering　业务流程再造
SIPOC　Supplier Input Process Output Customer　六西格玛工具之一
DPMO　Defeats Per Million Opportunities　每百万机会的缺陷数
QFD　Quality Function Deployment　质量功能展开六西格玛工具之一
FMEA　Failure Model Effect Analysis　失效模式及后果分析
MSE　Measurement System Evaluation　测量系统分析
SPC　Statistics Process Control　统计的流程控制
VOP　Voice of Process　流程之声六西格玛工具之一
DOE　Design of Experiment　试验设计六西格玛工具之一
C&amp;E Matrix　Cause and Effect Matrix　原因结果矩阵六西格玛工具之一
VOC　Voice of Customer　顾客之声
COPQ　Cost of Poor Quality　低质量成本
CTQ　Critical To Quality 　关键质量特性
ERP　Enterprise Resource Planning　企业资源规划
KPIV　Key Process Input Variable　流程关键输入变量
KPOU　Key Process Output Variable　流程关键输出变量
SOP　Standard Operation Procedure 　标准作业程序
6M　Man, Machine, Material, Method, Mother Nature, Measurement　人, 设备, 材料, 方法, 自然环境, 测量
Sub　Sub-Process　子流程
Micro　微观的
KANO　 满意度分析模型

产品设计到生产的部品质量管理概要

二、 部品质量管理工具介绍
1.VOC,QFD和CTQ介绍;

2. SPC是Statistical Process Control的简称统计过程控制及CPK;

3.DFMEA和PFMEA;

4.TQM和PDCA; &nbsp;

5.MINITABLE软件; &nbsp;

三、 从设计到量产结构部品质量管理基础
设计质量活动分解示意图

§ PCB反映开发能力和成熟度

四级评审体系

VOC:客户之声, 来自客户的要求; &nbsp;
1.识别产品的需求; &nbsp;
u 外部需求: QCDS需求
u 内部需求: DFT,DFS,DFC…
2.设别制程的需求; &nbsp;
u 外部需求: QCDS需求
u 内部需求:DFM,DFA…

什么是DFT?

QFD
　　质量功能展开QFD(Quality Function Deployment)是把顾客或市场的要求转化为设计要求、 零部件特性、 工艺要求、 生产要求的多层次演绎分析方法, 它体现了以市场为导向, 以顾客要求为产品开发唯一依据的指导思想。在健壮设计的方法体系中, 质量功能展开技术占有举足轻重的地位, 它是开展健壮设计的先导步骤, 能够确定产品研制的关键环节、 关键的零部件和关键工艺, 从而为稳定性优化设计的具体实施指出了方向, 确定了对象。它使产品的全部研制活动与满足顾客的要求紧密联系, 从而增强了产品的市场竞争能力, 保证产品开发一次成功。
　　质量功能展开是一种结构化的方法,用这种方法把顾客要求转化为产品开发和生产的每一阶段适当要求, 在TS标准的6.2.2.1产品设计技能,7.3.3.1产品设计输出,改进中的&quot;策划措施,解决问题&quot;均不同程度提到或涉及质量功能展开。
　　对于特定产品,QFD技术能够用作质量策划过程的一个组成部分,特别是QFD第一阶段--产品策划将根据顾客要求(即顾客呼声)转化为相应的控制特性或设计要求,QFD提供了将通用的顾客要求转化为规定的最终产品和过程控制特性的方法
　　QFD作用:质量展开--将顾客要求转化为产品设计要求功能展开--将设计要求转化为合适的部件,过程,和生产要求
　　QFD益处:
　　增加满足顾客的呼声的保证
　　减少由于工程知识引起的更改数量
　　识别相冲突的设计要求
　　将各种公司的活动集中于以顾客为主的目标上
　　缩短产品开发周期
减少工程,制造和服务的成本

设计质量活动分解示意图

质量设计

1.影响CTQ的潜在原因;
CTQ=f(Xi)
Y=f(Xi)
Y = f (X1, X2, X3, …Xn);
N度X因子中, 有一些或个别在不断变化的, 她在整个生产中起了关键的作用, 需要我们关注和控制; &nbsp;
这就是关键的少数, 需要我们去控制和解决;
CPK
　　CPK: Complex Process Capability index 的缩写, 是现代企业用于表示制程能力的指标。
　　制程能力是过程性能的允许最大变化范围与过程的正常偏差的比值。
　　制程能力研究在於确认这些特性符合规格的程度, 以保证制程成品不符规格的不良率在要求的水准之上, 作为制程持续改进的依据。
　　当我们的产品经过了GageR&amp;R的测试之后, 我们即可开始Cpk值的测试。
　　CPK值越大表示品质越佳。
　　CPK=min( ( X-LSL/3s) , ( USL-X/3s) )
　　Cpk——过程能力指数
　　CPK= Min[ (USL- Mu)/3s, (Mu - LSL)/3s]
　　Cpk应用讲议
　　1. Cpk的中文定义为: 制程能力指数, 是某个工程或制程水准的量化反应, 也是工程评估的一类指标。
　　2. 同Cpk息息相关的两个参数: Ca , Cp.
　　Ca: 制程准确度。 Cp: 制程精密度。
　　3. Cpk, Ca, Cp三者的关系: &nbsp;Cpk = Cp * ( 1 - ｜Ca｜), Cpk是Ca及Cp两者的中和反应, Ca反应的是位置关系(集中趋势), Cp反应的是散布关系(离散趋势)
　　4. 当选择制程站别Cpk来作管控时, 应以成本做考量的首要因素, 还有是其品质特性对后制程的影响度。
　　5. 计算取样数据至少应有20~25组数据, 方具有一定代表性。
　　6. 计算Cpk除收集取样数据外, 还应知晓该品质特性的规格上下限(USL, LSL), 才可顺利计算其值。
　　7. 首先可用Excel的”STDEV”函数自动计算所取样数据的标准差(σ), 再计算出规格公差(T), 及规格中心值(u). 规格公差＝规格上限－规格下限; 规格中心值＝( 规格上限+规格下限) /2;
　　8. 依据公式: Ca=(X-U)/(T/2) , &nbsp;计算出制程准确度: Ca值
　　9. 依据公式: Cp =T/6 , &nbsp;计算出制程精密度: Cp值
　　10. 依据公式: Cpk=Cp(1-|Ca|) , &nbsp;计算出制程能力指数: Cpk值
　　11. Cpk的评级标准: ( 可据此标准对计算出之制程能力指数做相应对策)
　　A++级 Cpk≥2.0 特优 可考虑成本的降低
　　A+ 级 2.0 ＞ Cpk ≥ 1.67 优 应当保持之
　　A 级 1.67 ＞ Cpk ≥ 1.33 良 能力良好, 状态稳定, 但应尽力提升为A＋级
　　B 级 1.33 ＞ Cpk ≥ 1.0 一般 状态一般, 制程因素稍有变异即有产生不良的危险, 应利用各种资源及方法将其提升为 A级
　　C 级 1.0 ＞ Cpk ≥ 0.67 差 制程不良较多, 必须提升其能力
　　D 级 0.67 ＞ Cpk 不可接受 其能力太差, 应考虑重新整改设计制程。

FMEA
　　FMEA( 失效模式与影响分析)
　　Failure Mode and Effects Analysis
　　潜在失效模式与后果分析
　　在设计和制造产品时, 一般有三道控制缺陷的防线: 避免或消除故障起因、 预先确定或检测故障、 减少故障的影响和后果。FMEA正是帮助我们从第一道防线就将缺陷消灭在摇篮之中的有效工具。
　　FMEA是一种可靠性设计的重要方法。它实际上是FMA( 故障模式分析) 和FEA( 故障影响分析) 的组合。它对各种可能的风险进行评价、 分析, 以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一, 它是一个”事前的行为”, 而不是”事后的行为”。为达到最佳效益, FMEA必须在故障模式被纳入产品之前进行。
　　FMEA实际是一组系列化的活动, 其过程包括: 找出产品/过程中潜在的故障模式; 根据相应的评价体系对找出的潜在故障模式进行风险量化评估; 列出故障起因/机理, 寻找预防或改进措施。
　　由于产品故障可能与设计、 制造过程、 使用、 承包商/供应商以及服务有关, 因此FMEA又细分为设计FMEA、 过程FMEA、 使用FMEA和服务FMEA四类。其中设计FMEA和过程FMEA最为常见。
　　设计FMEA( 也记为d-FMEA) 应在一个设计概念形成之时或之前开始, 而且在产品开发各阶段中, 当设计有变化或得到其它信息时及时不断地修改, 并在图样加工完成之前结束。其评价与分析的对象是最终的产品以及每个与之相关的系统、 子系统和零部件。需要注意的是, d-FMEA在体现设计意图的同时还应保证制造或装配能够实现设计意图。因此, 虽然d-FMEA不是靠过程控制来克服设计中的缺陷, 但其能够考虑制造/装配过程中技术的/客观的限制, 从而为过程控制提供了良好的基础。进行d-FMEA有助于:
　　· 设计要求与设计方案的相互权衡;
　　· 制造与装配要求的最初设计;
　　· 提高在设计/开发过程中考虑潜在故障模式及其对系统和产品影响的可能性;
　　· 为制定全面、 有效的设计试验计划和开发项目提供更多的信息;
　　· 建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统;
　　· 为将来分析研究现场情况、 评价设计的更改以及开发更先进的设计提供参考。
　　过程FMEA( 也记为p-FMEA) 应在生产工装准备之前、 在过程可行性分析阶段或之前开始, 而且要考虑从单个零件到总成的所有制造过程。其评价与分析的对象是所有新的部件/过程、 更改过的部件/过程及应用或环境有变化的原有部件/过程。需要注意的是, 虽然p-FMEA不是靠改变产品设计来克服过程缺陷, 但它要考虑与计划的装配过程有关的产品设计特性参数, 以便最大限度地保证产品满足用户的要求和期望。
　　p-FMEA一般包括下述内容:
　　· 确定与产品相关的过程潜在故障模式;
　　· 评价故障对用户的潜在影响;
　　· 确定潜在制造或装配过程的故障起因, 确定减少故障发生或找出故障条件的过程控制变量;
　　· 编制潜在故障模式分级表, 建立纠正措施的优选体系;
　　· 将制造或装配过程文件化。
　　FMEA技术的应用发展十分迅速。50年代初, 美国第一次将FMEA思想用于一种战斗机操作系统的设计分析, 到了60年代中期, FMEA技术正式用于航天工业( Apollo计划) 。1976年, 美国国防部颁布了FMEA的军用标准, 但仅限于设计方面。70年代末, FMEA技术开始进入汽车工业和医疗设备工业。80年代初, 进入微电子工业。80年代中期, 汽车工业开始应用过程FMEA确认其制造过程。到了1988年, 美国联邦航空局发布咨询通报要求所有航空系统的设计及分析都必须使用FMEA。1991年, ISO-9000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计。1994年, FMEA又成为QS-9000的认证要求。当前, FMEA已在工程实践中形成了一套科学而完整的分析方法。
　　FMEA能够描述为一组系统化的活动,其目的是:
　　认可并评价产品/过程中的潜在失效以及该失效的后果;
　　确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施;
　　将全部过程形成文件.
　　无论是产品设计或者是过程设计,FMEA所关注的主要是策划和设计的过程,但随着其使用的场合不同又有不同的区分.常见的FMEA类别有:
　　DFMEA:设计FMEA
　　PFMEA:过程FMEA
　　EFMEA:设备FMEA
　　SFMEA:体系FMEA
　　在进行FMEA时有三种基本的情形,每一种都有其不同的范围或关注焦点:
　　情形1:新设计,新技术或新过程.FMEA的范围是全部设计,技术或过程.
　　情形2:对现有设计或过程的修改(假设对现有设计或过程已有FMEA).FMEA的范围应集中于对设计或过程的修改,由于修改可能产生的相互影响以及现场和历史情况.
　　情形3:将现有的设计或过程用于新的环境,场所或应用(假设对现有设计或过程已有FMEA).FMEA的范围是新环境或场所对现有设计或过程的影响.
　　█FMEA—8D流程的介绍
　　QS9000、 ISO/TS16949、 ISO9001、 TL9000、 ISO14001、 OHSAS18001等管理体系中都有涉及到”预防措施”; 依据”ISO9001: &nbsp;质量管理体系—基础和术语”的定义, ”预防措施”是指”为消除潜在不合格或其它潜在不期望情况的原因所采取的措施”, 或者简单地定义为: 采取预防措施是为了防止发生。
　　在企业实际的管理体系运作中, 虽然都会去编制一份有关”预防措施”的形成文件的程序, 但真正能够达到预见性地发现较全面的潜在问题一般存在较大难度, 也即: 这样作业的可操作性不强; 取而代之的主要是”纠正措施”; 但”纠正措施”与”预防措施”的确是两个不同的概念, ”纠正措施”是为了防止同样的问题再次出现所采取的措施。
　　为能有效地实施”预防措施”, 使可能存在的潜在问题无法出现, 需要一个从识别问题到控制潜在影响的管理系统, 对于这一点, 各企业都可能制定各自不同的方法以对应, 这些方法可能都是适用的; 但这里所要介绍的是一种行之有效且便于操作的制定和实施”预防措施”的方法, 即: 美国三大车厂( 戴姆勒克莱斯特、 福特、 通用) 制定的”潜在失效模式及后果分析”, 或简称为FMEA。
　　FMEA于 &nbsp;推出第三版本, 该第三版本较第二版本更具备简便的可操作性。FMEA在汽车零组件生产行业已被广泛的应用, 同时这也是美国三大车厂对所属供应商的强制性要求之一。
　　FMEA 事实上就是一套严密的”预防措施”之识别、 控制、 提高的管理过程; 其不但可在汽车零组件行业可予使用, 也可应用于任何期望能严格控制潜在问题出现的行业, 特别是产品( 或服务) 质量的好坏可能会极大影响到顾客利益的领域; 因此, FMEA能在QS9000及ISO/TS16949一类的汽车业质量管理体系中运用, 其同样可应用于其它管理体系之中, 而且同样能够在企业内部形成一种严密的”预防措施”系统。
　　执行FMEA, 其实并不困难, 它是一种分析技术, 即: 在一张包括诸多要求的表单上进行分析并加以控制和应用便可达成的过程控制; 美国三大车厂在《潜在失效模式及后果分析》一书中已有明确给定了这种表单的格式; 该表单包含了如下主要内容:
　　( 1) ”功能要求”: 填写出被分析过程( 或工序) 的简单说明;
　　( 2) ”潜在失效模式”: 记录可能会出现的问题点;
　　( 3) ”潜在失效后果”: 列出上述问题点可能会引发的不良影响;
　　( 4) ”严重度”: 对上述问题点的不良影响进行评价并赋予分值( 得分1~10分) , 分值愈高则影响愈严重;
　　( 5) ”潜在失效起因或机理”: 该潜在问题点可能出现的原因或产生机理分析;
　　( 6) ”频度”: 上述”起因或机理”出现的几率大小( 得分1~10分) , 分值愈高则出现机会愈大;
　　( 7) ”现行控制”: 列出当前本企业对这一潜在问题点所运用的控制方法;
　　( 8) ”探测度”: 在采用”现行控制”的方法来控制时, 该潜在问题能够被检查出来的难易程序( 得分: 1~10分) , 得分愈高则愈难以被检出;
　　( 9) ”风险顺序数”: 将上述”严重度”、 ”频度”、 ”探测度”得分相乘所得出的结果; 该数值愈大则这一潜在问题愈严重, 愈应及时采取”预防措施”;
　　( 10) ”建议措施”: 列出对”风险顺序数”较高之潜在问题点所制定的”预防措施”, 以防止其发生;
　　( 11) ”责任及目标完成日期”: 写出实施上述”预防措施”的计划案;
　　( 12) ”措施结果”: 对上述”预防措施”计划案之实施状况的确认。
　　从上述内容项目不难看出这已经包含了处理”预防措施”之识别、 控制所需的全部基本要求。
　　由于FMEA是一种”预防措施”, 其必然是一种事先的行动; 如果把FMEA当作事情发生以后再执行处理的动作, 其将无法达到FMEA的真实效果, 亦将把这一FMEA演变成”纠正措施”。
　　汽车行业产品由于存在人身安全风险及车辆召回等危机, 不得不严格执行”预防措施”, 其最有效的、 最全面的方式也就是运用FMEA。
　　对于其它行业( 或其它管理体系) 在执行”预防措施”时, 如果采用FMEA, 同样将会极大降低失败的机会, 事实上这亦是”预防措施”的最终目的。当然对于其它行业( 或其它管理体系) 而言, 不一定完全按照美国三大车厂给定的”严重度”、 ”频度”及”探测度”之评价标准进行评分, 完全能够视本企业之实际情况设定一系列类似的评价标准以执行对策作业, 且在具体操作手法上也可根据实情采用适合于自身的方式, 只要能达到更有效地识别、 控制潜在问题的发生即可。
　　总之, 认识、 了解FMEA, 并予以持续采用, 将会极大地强化企业的”预防措施”效果, 使”错误”、 ”失败”出现的可能性达到最小。
　　FMEA 是由美国三大汽车制造公司( 戴姆勒－克莱斯勒、 福特、 通用) 制定并广泛应用于汽车零组件生产行业的可靠性设计分析方法。其工作原理为: ( 1) 明确潜在的失效模式, 并对失效所产生的后果进行评分;(2)客观评估各种原因出现的可能性, 以及当某种原因出现时企业能检测出该原因发生的可能性;( 3) 对各种潜在的产品和流程失效进行排序;( 4) 以消除产品和流程存在的问题为重点, 并帮助预防问题的再次发生。
　　有关FMEA原理的应用主要体现在美国三大汽车制造公司制定的《潜在失效模式和后果分析》表格中。该表的内容包括:
　　( 1) 功能要求: 填写被分析过程( 或工序) 的简要说明和工艺描述;
　　( 2) 潜在失效模式: 记录可能会出现的问题点;
　　( 3) 潜在失效后果: 推测问题点可能会引发的不良影响;
　　( 4) 严重度( S) : 评价上述失效后果并赋予分值( 1－10分, 不良影响愈严重分值愈高) ;
　　( 5) 潜在失效起因或机理: 潜在问题点可能出现的原因或产生机理;
　　( 6) 频度( O) : 上述潜在失效起因或机理出现的几率( 1－10分, 出现的几率愈大分值愈高) ;
　　( 7) 现行控制: 列出当前本企业对潜在问题点的控制方法;
　　( 8) 探测度( D) : 在采用现行的控制方法实施控制时, 潜在问题可被查出的难易程度( 1－10, 查出难度愈大分值愈高) ;
　　( 9) 风险顺序数( RPN) : 严重度、 频度、 探测度三者得分之积, 其数值愈大潜在问题愈严重, 愈应及时采取预防措施;
　　( 10) 建议措施: 列出”风险顺序数”较高的潜在问题点, 并制定相应预防措施, 以防止潜在问题的发生;
　　( 11) 责任及目标完成日期: 制定实施预防措施的计划案;
　　( 12) 措施结果: 对预防措施计划案实施状况的确认。
　　从上述内容不难看出, FMEA原理的核心是对失效模式的严重度、 频度和探测进行风险评估, 经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。因此FMEA原理不但适用于汽车零配件生产企业的质量管理体系, 也可应用于其它类似管理体系。
　　D1-第一步骤: 建立解决问题小组
　　若问题无法独立解决, 通知你认为有关的人员组成团队。团队的成员必须有能力执行, 例如调整机器或懂得改变制程条件, 或能指挥作筛选等。
　　D2-第二步骤: 描述问题
　　向团队说明何时、 何地、 发生了什么事、 严重程度、 当前状态、 如何紧急处理、 以及展示照片和收集到的证物。想象你是FBI的办案人员, 将证物、 细节描述越清楚, 团队解决问题将越快。
　　D3-第三步骤: 执行暂时对策
　　若真正原因还未找到, 暂时用什么方法能够最快地防止问题? 如全检、 筛选、 将自动改为手动、 库存清查等。暂时对策决定后, 即马上交由团队成员带回执行。
　　D4-第四步骤: 找出问题真正原因
　　找问题真正原因时, 最好不要盲目地动手改变当前的生产状态, 先动动脑。您第一件事是要先观察、 分析、 比较。列出您所知道的所有生产条件( 即鱼骨图) , 逐一观察, 看看是否有些条件走样, 还是最近有些什么异动? 换了夹具吗? 换了作业员? 换了供应商? 换了运输商? 修过电源供应器? 流程改过? 或比较良品与不良品的检查结果, 看看那个数据有很大的差? , 尺寸? 重量? 电压值? CPK? 耐电压? 等等不良的发生, 总是有原因, 资料分析常常能够看出蛛丝马迹。这样的分析, 能够帮助您缩小范围, 越来越接近问题核心。当分析完成, 列出您认为最有可能的几项, 再逐一动手作些调整改变, 而且观察那一些改变可使品质回复正常及影响变异的程度, 进而找到问题真正的原因。这就是著名田口式方法最简单而实际的运用。
　　D5-第五步骤: 选择永久对策
　　找到造成问题的主要原因后, 即可开始拟出对策的方法。对策的方法可能有好几种, 例如修理或更新模具。试试对可能的选择列出其优缺点, 要花多少钱? 多少人力? 能持续多久? 再对可能的方法作一最佳的选择, 而且确认这样的对策方法不会产生其它副作用。
　　D6-第六步骤: 执行及验证永久对策
　　当永久对策准备妥当, 则可开始执行及停止暂时对策。而且对永久对策作一验证, 例如观察不良率已由4000PPM降为300PPM, CPK由0.5升为1.8等, 下游工段及客户己能完全接受, 不再产生问题。
　　D7-第七步骤: 防止再发
　　对类似的其它生产, 虽然尚未发生问题, 亦需作同步改进, 防止再发, 即我们说的”她石攻错”。同时这样的失效, 也应列入下一产品研发段的FMEA中予以验证。
　　D8-第八步骤: 团队激励
　　对于努力解决问题之团队予以嘉勉, 使其产生工作上的成就感, 并极乐意解决下次碰到的问题。无论是产发段发现的问题, 或是量产、 客诉问题, 若公司每年有近百项的工程问题依照8D的方式来解决, 对工程人员实力的培养着实可观, 成为公司重要的资产, 这也是很多公司将8D制式化的原因。
　　8D的运用, 其实不只在工程上, 您工作上, 生活上碰到的很多问题, 不妨也用8D的逻辑来思考看看
　　▆FMEA是一种可靠性设计的重要方法
　　 它对各种可能的风险进行评价、 分析, 以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。
　　FMEA实际是一组系列化的活动, 其过程包括: 找出产品/过程中潜在的故障模式; 根据相应的评价体系对找出的潜在故障模式进行风险量化评估; 列出故障起因/机理, 寻找预防或改进措施。
　　故障模式、 影响、 分析模块
　　其核心部分是对特定系统进行分析研究, 确定怎样修改系统以提高整体可靠性, 避免失效。
　　为了准确计算失效的危害性, 在分析时, 提供了系统化的处理过程, 自动编制FMEA任务, 包括确定所有可能失效的零部件及其失效模式, 确定每一种失效模式的局部影响、 下一级别的影响以及对系统的最终影响, 确定失效引起的危害性, 确定致命失效模式以消除或减少发生的可能性或剧烈程度。
　　FMEA可完成以下功能:
　　失效模式、 影响分析( FMEA)
　　危害性分析( Critically Analysis)
　　功能FMEA( Functional FMEA)
　　破坏模式和影响分析( DMEA)
　　FMEA具有以下特点:
　　丰富的故障模式数据库
　　完善的企业FMEA规范定制功能
　　自动由FMEA生成原始的FTA( 故障树)
　　故障树分析( Fault Tree Analysis) 模块
　　利用FTA模块, 在系统设计过程当中, 经过对造成系统故障的各种因素( 包括硬件、 软件、 环境、 人为因素等) 进行分析, 画出逻辑框图( 即故障树) , 从而确定系统故障原因的各种可能组合方式及其发生概率以计算系统故障概率, 采取相应的纠正措施, 以提供系统可靠性的一种分析方法。它以图形的方式表明了系统中失效事件和其它事件之间的相互影响, 是适用于大型复杂系统安全性与可靠性分析的常见的有效方法。利用FTA, 用户能够简单快速地建立故障树, 输入有关参数并对系统进行定性分析和定量分析, 生成报告, 最后打印输出。
　　事件树分析( Event Tree Analysis) 模块
　　ETA是一种逻辑的演绎法, 它在给定一个初因事件的情况下, 分析该初因事件可能导致的各种事件序列的结果, 从而定性与定量地评价系统的特性, 并帮助分析人员获得正确的决策。
　　ETA不但适应于多因素, 多目标, 而且适用于大型的复杂系统。
　　ETA 主要有以下功能
　　非常友好简便的初因事件和事件序列的定义
　　简单快速的事件树中事件序列的概率计算
　　事件树报告的生成
　　ETA 为用户提供的是完全图示化的界面
　　ETA 与其它模块完全集成, 如可直接故障树中的门和事件直接联接
　　支持多级分支分类
　　可处理多个事件树
　　 ▇失效模式与影响分析
　　潜在失效模式与后果分析
　　在设计和制造产品时, 一般有三道控制缺陷的防线: 避免或消除故障起因、 预先确定或检测故障、 减少故障的影响和后果。FMEA正是帮助我们从第一道防线就将缺陷消灭在摇篮之中的有效工具。
　　FMEA是一种可靠性设计的重要方法。它实际上是FMA( 故障模式分析) 和FEA( 故障影响分析) 的组合。它对各种可能的风险进行评价、 分析, 以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一, 它是一个”事前的行为”, 而不是”事后的行为”。为达到最佳效益, FMEA必须在故障模式被纳入产品之前进行。
　　FMEA实际是一组系列化的活动, 其过程包括: 找出产品/过程中潜在的故障模式; 根据相应的评价体系对找出的潜在故障模式进行风险量化评估; 列出故障起因/机理, 寻找预防或改进措施。
　　由于产品故障可能与设计、 制造过程、 使用、 承包商/供应商以及服务有关, 因此FMEA又细分为设计FMEA、 过程FMEA、 使用FMEA和服务FMEA四类。其中设计FMEA和过程FMEA最为常见。
　　设计FMEA( 也记为d-FMEA) 应在一个设计概念形成之时或之前开始, 而且在产品开发各阶段中, 当设计有变化或得到其它信息时及时不断地修改, 并在图样加工完成之前结束。其评价与分析的对象是最终的产品以及每个与之相关的系统、 子系统和零部件。需要注意的是, d-FMEA在体现设计意图的同时还应保证制造或装配能够实现设计意图。因此, 虽然d-FMEA不是靠过程控制来克服设计中的缺陷, 但其能够考虑制造/装配过程中技术的/客观的限制, 从而为过程控制提供了良好的基础。进行d-FMEA有助于:
　　· 设计要求与设计方案的相互权衡;
　　· 制造与装配要求的最初设计;
　　· 提高在设计/开发过程中考虑潜在故障模式及其对系统和产品影响的可能性;
　　· 为制定全面、 有效的设计试验计划和开发项目提供更多的信息;
　　· 建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统;
　　· 为将来分析研究现场情况、 评价设计的更改以及开发更先进的设计提供参考。
　　过程FMEA( 也记为p-FMEA) 应在生产工装准备之前、 在过程可行性分析阶段或之前开始, 而且要考虑从单个零件到总成的所有制造过程。其评价与分析的对象是所有新的部件/过程、 更改过的部件/过程及应用或环境有变化的原有部件/过程。需要注意的是, 虽然p-FMEA不是靠改变产品设计来克服过程缺陷, 但它要考虑与计划的装配过程有关的产品设计特性参数, 以便最大限度地保证产品满足用户的要求和期望。
　　p-FMEA一般包括下述内容:
　　· 确定与产品相关的过程潜在故障模式;
　　· 评价故障对用户的潜在影响;
　　· 确定潜在制造或装配过程的故障起因, 确定减少故障发生或找出故障条件的过程控制变量;
　　· 编制潜在故障模式分级表, 建立纠正措施的优选体系;
　　· 将制造或装配过程文件化。
　　FMEA技术的应用发展十分迅速。50年代初, 美国第一次将FMEA思想用于一种战斗机操作系统的设计分析, 到了60年代中期, FMEA技术正式用于航天工业( Apollo计划) 。1976年, 美国国防部颁布了FMEA的军用标准, 但仅限于设计方面。70年代末, FMEA技术开始进入汽车工业和医疗设备工业。80年代初, 进入微电子工业。80年代中期, 汽车工业开始应用过程FMEA确认其制造过程。到了1988年, 美国联邦航空局发布咨询通报要求所有航空系统的设计及分析都必须使用FMEA。1991年, ISO-9000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计。1994年, FMEA又成为QS-9000的认证要求。当前, FMEA已在工程实践中形成了一套科学而完整的分析方法。
　　FMEA有三种类型, 分别是系统FMEA、 设计FMEA和工艺FMEA, 本文中主要讨论工艺FMEA。
　　1)确定产品需要涉及的技术、 能够出现的问题, 包括下述各个方面:
　　需要设计的新系统、 产品和工艺;
　　对现有设计和工艺的改进;
　　在新的应用中或新的环境下, 对以前的设计和工艺的保留使用;
　　形成FMEA团队。
　　理想的FMEA团队应包括设计、 生产、 组装、 质量控制、 可靠性、 服务、 采购、 测试以及供货方等所有有关方面的代表。
　　2)记录FMEA的序号、 日期和更改内容, 保持FMEA始终是一个根据实际情况变化的实时现场记录,
　　需要强调的是, FMEA文件必须包括创立和更新的日期。
　　3) 创立工艺流程图。
　　工艺流程图应按照事件的顺序和技术流程的要求而制定, 实施FMEA需要工艺流程图, 一般情况下工艺流程图不要
　　轻易变动。
　　4)列出所有可能的失效模式、 效果和原因、 以及对于每一项操作的工艺控制手段:
　　4.1 对于工艺流程中的每一项工艺, 应确定可能发生的失效模式.
　　如就表面贴装工艺(SMT)而言, 涉及的问题可能包括, 基于工程经验的焊球控制、 焊膏控制、 使用的阻焊剂
　　(soldermask)类型、 元器件的焊盘图形设计等。
　　4.2 对于每一种失效模式, 应列出一种或多种可能的失效影响,
　　例如, 焊球可能要影响到产品长期的可靠性, 因此在可能的影响方面应该注明。
　　4.3 对于每一种失效模式, 应列出一种或多种可能的失效原因.
　　例如, 影响焊球的可能因素包括焊盘图形设计、 焊膏湿度过大以及焊膏量控制等。
　　4.4 现有的工艺控制手段是基于当前使用的检测失效模式的方法, 来避免一些根本的原因。
　　例如, 现有的焊球工艺控制手段可能是自动光学检测(AOI), 或者对焊膏记录良好的控制过程。
　　5)对事件发生的频率、 严重程度和检测等级进行排序:
　　5.1 严重程度是评估可能的失效模式对于产品的影响, 10为最严重, 1为没有影响;
　　事件发生的频率要记录特定的失效原因和机理多长时间发生一次以及发生的几率。
　　如果为10, 则表示几乎肯定要发生, 工艺能力为0.33或者ppm大于10000。
　　5.2 检测等级是评估所提出的工艺控制检测失效模式的几率, 列为10表 示不能检测, 1表示已经经过当前工艺控
　　制的缺陷检测。
　　5.3 计算风险优先数RPN(riskprioritynumber)。
　　RPN是事件发生的频率、 严重程度和检测等级三者乘积, 用来衡量可能的工艺缺陷, 以便采取可能的预防措施
　　减少关键的工艺变化, 使工艺更加可靠。对于工艺的矫正首先应集中在那些最受关注和风险程度最高的环节。
　　RPN最坏的情况是1000, 最好的情况是1, 确定从何处着手的最好方式是利用RPN的pareto图, 筛选那些累积
　　等级远低于80%的项目。
　　推荐出负责的方案以及完成日期, 这些推荐方案的最终目的是降低一个或多个等级。对一些严重问题要时常
　　考虑拯救方案, 如:
　　一个产品的失效模式影响具有风险等级9或10;
　　一个产品失效模式/原因事件发生以及严重程度很高;
　　一个产品具有很高的RPN值等等。
　　在所有的拯救措施确和实施后, 允许有一个稳定时期, 然后还应该对修订的事件发生的频率、 严重程度和检测
　　等级进行重新考虑和排序。
　　FMEA应用
　　FMEA实际上意味着是事件发生之前的行为, 并非事后补救。
　　因此要想取得最佳的效果, 应该在工艺失效模式在产品中出现之前完成。产品开发的5个阶段包括:
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