科学技术创新2019.29
议PFMEA在汽车制造中的有效应用
黄梦杏
（河西基地，广西柳州545007）
近年来，随着汽车行业竞争的加剧，顾客需求的提升，如何以较低的成本制造出拥有较高质量的车辆成为各大汽车企业稳健发展的重要基础。PFMEA是一种质量预防工具，主要用于识别风险和寻求有效控制，从而达到预防质量缺陷的目的。因此，在一定程度上讲，有效运行PFMEA能够达到提高质量和降低返修成本的目的，助力公司在汽车领域的广阔天地上大有作为。
1PFMEA简介
汽车制造中的PFMEA主要用于识别汽车制造过程的潜在失效模式和失效影响，分析失效原因，引导团队针对失效原因制定预防措施或控制措施，从而达到预防缺陷产生或遏制缺陷逃逸的目的。PFMEA文件是需要持续更新的动态文件，在发生质量缺陷时督促团队回顾制造过程的预防措施或控制措施，寻求下一步改进的机会和更优的方法，从而达到预防缺陷再次产生的目的。PFMEA 的最终目的就是减少浪费，降低成本。由于PFMEA分析的是整个复杂的汽车制造过程，失效的后果和影响也有千万种。如何利用有限的
资源去降低哪些过程的风险成为了降低多少成本的关键。由此看来，应该优先关注容易产生却不容易被发现的失效、一旦失效产生后果很严重的过程。因为，第一，失效出现频率高，补救措施要采取多，这必将导致返修成本的增加；第二，不容易被发现的缺陷在制造过程中流转的工艺增多，返修后需要拆解和重装的步骤相应增加，返修的成本也就往上涨；第三，失效后果严重，如制动失效可能导致驾驶员丧命，随之而来的赔偿、召回、顾客流失和索赔等都将是巨大的成本浪费，甚至是对企业致命的打击。以上三个方面的考虑因素在PFMEA里都有对应要素-频度、探测度、重要度，三者相乘即可得到表示风险高低级别的风险顺序数。S、O、D的取值都在1-10之间，包括1和10，都有对应的取值标准，但不同的工艺车间对应的取值表不同，以下以总装车间为例。总装车间S值取值表见表1，S值越大表示失效的后果越严重，如影响安全法规的失效模式的S值取9或10。
表1严重度（S）取值表
总装车间O值取值表见表2，O值越大表示失效发生的频率越高，如O值取5表示每2000台车就有1台车发生失效，按每天1000台的产量计算折合为每生产2天就发生一起失效。
表2频度（O）取值表
D值越大表示失效越难以探测，如D值取4表示后续工位有防错装置能探测到失效并发出报警且能将失效的车辆锁定在该工位。RPN值作为S、O、D三者的乘积，取值范围自然也就落在1-1000。RPN值越高，
失效的风险越高，应该优先采取措施以降低风险。这本无可厚非，但PFMEA在实际生产过程中的运用却曾因RPN值高一度陷入这样的困境：RPN高意味着风险高，部分管理层为了降低风险提出要求-RPN值高于100的项目就必须有建议措施来降低风险。下一层的员工迫于个人知识储备的局限等原因没有建议措施来应对高RPN值的项目，这时就萌生了一种错误的理念-人为的降低RPN值，按照取值表应该取10的严重度，人为的修改为7，频度本应为5的，人为设法证明频度为3。如此，RPN降到了100以内，风险可接受了，大家都相安无事，即使出现过多的质量缺陷，也可以协调完成返修，缺陷不逃逸到顾客手上即可。这就违背了PFMEA减少浪费的初衷。AIAG手册中也明确指出RPN 是有用的指数但需要理解其局限性，不建议使用RPN极限值确定措施的优先顺序。针对这一弊端，有些汽车企业引进了综合考虑客观因素的风险评估方法-风险矩阵评估方法，此处不再重点介绍。
2PFMEA有效运用的要点
2.1多功能团队参与
多功能团队意指拥有来自不同职能部门人员的团队，主要包括制造工程人员、生产管理人员、质量工程人员、设备工程和维护人员等，必要时还包含产品工程人员。PFMEA活动强调多功能团队的参与，是因为不同职能人员对同一制造过程拥有不同的经历和看法，尽可能多的经验和思维方式能够帮助考虑到尽可能多的失效模式。如生产管理人员每天工作在现场，熟悉制造过程中该区域操作工的操作方法、失效
模式和发生失效的频次，制造工程人员熟悉制造过程的工艺和设计要求和项目启动阶段的失效模式、频次及控制方法等。
汽车的摘要：介绍过程潜在失效模式及后果分析工具，结合整车制造过程，阐述如何有效应用PFMEA工具提高质量、降低成本。关键词：PFMEA；严重度；频度；探测度；风险顺序数
中图分类号:TD273文献标识码:A文章编号:2096-4390(2019)
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2019.29科学技术创新
1概述
变压器片式散热器是大、中型电力设备（诸如电力变压器、电抗器等）比较理想的散热装置，具有广泛的适用性，在整个电力设备生产行业形成了巨大的市场需求。“变压器片式散热器滚压成型设备”是散热器片的生产设备。国内目前生产片式散热器企业虽然多达20余家，但大多数企业都存在规模小、装备落后、产品质量差、生产效率低等问题。目前急需一种先进的生产设备来改变国内片式散热器的生产现状。在这种情况下，研发“变压器片式散热器滚压成型设备”便成为发展的必然。
2工艺研究
国内传统的片式散热器长度都在2500mm以下；其生产工艺主要采用单片冲压成型技术。散热器片模具更换频繁，劳动强度大，生产效率低，质量不稳定，与国外生产工艺相比已严重落后。国外先进的生产工艺多采用滚压成型技术。这种工艺优点很多，主要体现在以下几点：
2.1可使片式散热器长度达到4500mm，从而使片式散热器产品规格、适用范围大大丰富。
2.2在改变片长规格时，无须更换模具。这样一来，不但多种规格的生产模具不用事先准备，节省模具成本。而且节约了大量的更换、调试模具的时间，从而大大提高生产效率，降低劳动强度。
2.3采用滚压成型技术，通过提高滚压成型速度，就可以方便的提高生产效率，提升产量。综上所述，滚压成型技术较之单片冲压成型技术有许多优点，所以日益成为发展的趋势和方向。
3我们研发的滚压成型设备工作原理
我公司研发的片式散热器片滚压成型设备主
变压器片式散热器滚压成型设备的研发
张晋达
(西安启源机电装备有限公司，陕西西安710000)
摘要：引进了一种新型的变压器片式散热器滚压成型工艺，并据此独立研发了一种新型的变压器片式散热器滚压成型设备，改变了国内大多数企业都存在规模小、装备落后、产品质量差、生产效率低等问题。本设备投产后单条生产线每年的散热器片产量达5000吨，实现了较好的经济及社会效益。
关键词：变压器片式散热器；滚压成型；冲压成型
中图分类号:TM403文献标识码:A文章编号:2096-4390(2019)29-0183-02
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2.2PFMEA落实
真正将PFMEA带到现场是PFMEA发挥作用的关键。其一，在开发PFMEA期间，不能一人坐在办公室空谈，要结合实际过程操作，才能更为全面的识别过程风险。在一次PFMEA研讨会上，多功能团队在会议室完成了安全带和座椅模块的PFMEA审议，大家都觉得考虑得很全面了。但是，在去到项目车上真正完成安全带及座椅安装的步骤后，团队发现在安装的过程安全带可能会发生扭曲，需要在操作工的标准化文件中增加此项安装要求，但这失效模式在场的所有人在会议室里都没有想到。其二，PFMEA识别出来预防措施和控制措施都要对应的输入到一线员工的标准化文件、TPM等，并通过各层级管理人员分层审核等形式开展定期或不定期地检查一线员工的执行情况才能更好了将PFMEA的预防作用发挥出来。
2.3动态回顾与更新
发生质量缺陷也就是失效发生以后需要回顾对应的PFMEA，按需更新，以确保PFMEA文件的及时性和适用性，并防止或减少同类失效再次发生。具体回顾的内容包括失效模式、控制方法、频度等所有PFM
EA内容。回顾的方法可以是先回顾现有PFMEA是否有此类失效模式，其次回顾既定的预防和控制措施是否已在操作中100%执行，不同生产线的同一动作要素，员工的时间操作是否相同，再次回顾同类失效模式近几个月是否出现过，有，上一次回顾的记录内容是什么，最后头脑风暴现有行业技术是否还有措施可以预防或控制此类失效的产生，使用设备防错是否经济实用等。团队完成PFMEA回顾后再根据需要更新对应内容，以文字的形式作为经验记录下来，并作为精益设计的一部分应用在新车型或新生产线上。
3PFMEA应用实例
以汽车前挡风玻璃安装为例。在一次汽车路试过程中，发现前挡风玻璃有轻微开裂的迹象。查看安装整个安装工艺，玻璃底涂、玻璃胶到装配整个过程都有严格控制，装配现场关于底涂有效期限、玻璃胶的尺寸和位置、打胶后的安装时间都没有问题。再观察员工安装前挡风玻璃到车身上的操作和安装后的车辆，发现前风窗上的左右两个定位块与玻璃的接触面存在差异。经过现场观察分析主要是因为定位块在装配玻璃时可以旋转，这就导致由于左右两边定位块发生偏转引起定位高度和接触面不同的情况，而紧固定位块时并不做检查而是直接紧固。这将导致玻璃受力不均，最终会引起玻璃开裂。
PFMEA中已识别出该定位块可能存在未接触玻璃，定位失效的缺陷，也要求员工装配时玻璃与定位块接触贴合但未识别出定位块与玻璃接触面不一致的失效模式，因此控制计划和标准文件也没有要求紧固定
位块的员工调整定位块的定位面与玻璃完全接触再紧固。针对此次的失效机理，工艺工程师组织多功能团队对PFMEA进行回顾，更新对应的PFMEA、控制计划和标准化文件并培训相关人员，以避免类似情况发生。
结束语
在理解PFMEA的理念后，结合行业特点和三个要点-多功能团队参与、落实现场、动态回顾更新，运用PFMEA识别出整个产品生产过程的风险，利用当前有限资源采取措施降低综合因素影响下的高风险项目，达到有效运行PFMEA工具提高质量和降低返修成本的目的。
参考文献
[1]王大明，梁贺，赖智宇，胡健斌.浅议PFMEA在实际生产中的有效运用[J].装备制造技术，2009，11.
[2]戴姆勒克莱斯特、福特和通用汽车公司.FMEA参考手册第四版，2008：103-105.
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