FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨
PFMEA在发动机新产品制造质量提升中的应用
梁进贤
上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市 545007
摘 要: 概述了PFMEA的定义及其五个关键参数(严重度、频度、探测度、风险顺序数、风险优先等级);并通过四个步骤(新产品输入、PFMEA编制、风险评估及措施实施、PFMEA输出)详细介绍PFMEA在发动机新产品项目中的应用,通过预防性的措施,有效降低质量风险,提升产品的制造质量。
关键词:PFMEA 新产品 制造质量
汽车行业的竞争日趋激烈,人们对汽车的产品质量和产品要求也越来越高;想要获得用户的认可,企业必须不断的降低成本提高质量,不断将产品更新换代;新产品的投入,必须加强产品的制造质量控制,才能更好的控制成本提升质量。PFMEA是在产品制造过程中预防性的制造质量控制方法,应用这种方法可以有效识别潜在的制造风险,从而有针对性的制定措施,降低风险提升质量,提高消费者的满意度。本文将具体探究PFMEA 在发动机新产品制造质量提升中的应用。
1 PFMEA
1.1 PFMEA简介
PFMEA是过程潜在失效模式及后果分析(Process Potential Failure Mode and Effects Analysis)的英文简称,是由负责制造工程、质量、车间、维修等区域组成的核心小组主要采用的一种分析技术,用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因/机理已得到充分的考虑和论述;PFMEA 更多的是强调预防控制,而非事后补救,这样就可以有效减少缺陷流出,提升制造质量的同时也降低了质量成本。
1.2 PFMEA的五个关键参数
严重度(S)、频度(O)、探测度(D)、
风险顺序数(RPN)和风险优先等级(RPL)
是PFMEA中最为关键的几个参数,下面进
行一一介绍:
1.2.1 严重度(S)
严重度是指某项潜在失效模式发生时对
产品质量及用户产生影响的最严重程度的评
价指标,严重程度越高,严重度数值越大,
取值范围在1~10之间,取值标准见表1;
1.2.2 频度(O)
频度是指某项潜在失效模式发生的可能
性,发生的概率越高,频度数值越大,取值
范围在1~10之间,取值标准见表1;
上汽通用五菱汽车股份有限公司1.2.3 探测度(D)
探测度是指某项潜在失效模式发生时,
根据现有的控制手段及检测方法,能将其准
确检出的概率的评价指标,探测方法能检出
的概率越高,探测度数值越小,取值范围在1
~10之间,取值标准见表1;
1.2.4 风险顺序数(RPN)
风险顺序数是严重度、频度和探测度的
乘积,即RPN=S*O*D,取值在1~1000之
间,风险顺序数是某项潜在失效模式发生的
风险性及其危害的综合性评价指标,RPN值
高的项目应作为预防控制的重点;
1.2.5 风险等级(RPL)
将频度和严重度通过风险矩阵图排列
得出Severity Zone的结果(1~3),
将探测度和严重度通过风险矩阵图排列得
出Detection Zone的结果(1~3),再将
Severity Zone和Detection Zone的结果通
过风险矩阵图排列得出风险等级RPL的数值
(1~3),RPL=1:风险最高级,需优先采
取行动降低潜在风险;RPL=2:风险中等级,
需其次采取行动降低潜在风险;RPL=3:风
险最低级,不需要采取行动减少风险。
2 PFMEA在发动机新产品制造质量
提升中的应用
2.1 新产品输入
由制造工程、质量、车间、维修等区域
组成PFMEA核心小组,小组成员根据PE提
供的专用件清单,通过数模和实物两种方式
与现有零件进行差异对比,全面认识零件的
差别,从而识别潜在风险。
2.2 PFMEA编制
借鉴目前已量产机型的PFMEA,并根
PFMEA application in manufacture quality improvement of new engine products
Liang Jinxian
Abstract: T his paper overview of the definition of PFMEA and its five key parameters(Severity、Occurance、Detection、RPN、Risk Prior. Level) , and through the four steps (new product input, PFMEA preparation, risk assessment and implementation measures, PFMEA output) introduces the P
FMEA application in manufacture quality improvement process of new engine products detailedly, reducing the quality risk eff ectively and improving the manufacture quality of the product through preventive measures.
Key words:PFMEA; new product; manufacture quality
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据PE 提供专用件清单新增相应的潜在失效模式;核心小组成员开会讨论,评估确定新
增专用件所增加的潜在失效模式,基于通用SOD 取值标准、项目质量问题和以往历史数据及经验教训确定SOD 取值,从而形成PFMEA 文件。
2.3 风险评估及措施实施
运用RPN 值及风险矩阵图综合评估风险,并对风险项制定措施,安排专人负责跟踪措施的实施情况。
2.4 PFMEA 输出
在PFMEA 优化措施验证成功后,将相关信息更新到PFMEA 和控制计划中;为规范标准化操作,避免混装,在车间的标准化文件中增加相应的质量检查要求;同时形成了完整、详细的经验教训,并推广到其他新产品项目中,为制造质量保驾护航。
2.5 应用案例新产品输入
在某新产品项目中,根据PE 提供专用件(28个)清单,通过数模和实物两种方式与
现有零件进行差异对比,全面认识零件的差别,从而识别潜在风险;例如下面机油泵
成的对比,通过数模和实物对比发现它的机油泵相比现有零件多了两个带螺纹孔的凸台:
PFMEA 编制
核心小组成员确定此机油泵零件易产生混装风险,于是新增潜在失效模式“机油泵总成混装”,混装后将造成整车无法安装零
件导致整车总装拉回事件,依据SOD 取值标准严重度取7,由于在8月机油泵总成混装发生1起,当月产量为23478台,1/10000(频度4)>1/23478>1/100000(频度3),故频度取值4;目前仅有的探测方法为目视检查,
故探测度取值7;
风险评估及措施实施
潜在失效模式“机油泵总成混装”的
RPN=7*4*7=196,RPL=1,为风险最高级的潜在失效模式,需制定措施降低潜在风险;
根据零件的差异(有无凸台),团队通过多
表1 SOD 取值标准
表3 新增潜在失效模式
表2 零件差异对比
机型
3D数模对比
实物对比
零件号细节描述
1、新增两个带孔小凸台
23524233
23542080
1、无凸台
风险识别及生产影响
1、可混装,风险较高
2、计划增加传感器防错
新产品
现有产品
机型对比
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方案比较,最终确定最优方案-在后工位增加防错传感器进行100%检查;
PFMEA 输出
对于潜在失效模式“机油泵总成混装”,新增的防错传感器且能100%发现缺陷,故探测度取值4,且跟踪三个月未发生混装,频度由4降为3,RPN=7*3*4=84,RPL=2,有效降低风险,措施实施前后对比见下图:
在PFMEA 优化措施验证成功后,将相关信息更新到PFMEA 和控制计划中;为规范标准化操作,避免混装,在车间的标准化文件中增加相应的质量检查要求:
3 结束语
综上所述,通过PFMEA 在新产品项目
中的应用,可以有效的识别出潜在的失效模
表4 措施实施方案
表5 措施实施前后对比
式,通过风险评估及制定实施措施有效减少甚至避免了缺陷的产生,从而提升新产品制
造质量。PFMEA 是一个定期回顾的、动态的、可持续改进的工具,通过预防性质量措施,
可以提升制造质量,对制造质量的控制具有很大的应用价值。
参考文献:
[1]贾曼曼,段平.PFMEA 与防错技术在汽车内饰生产中的应用及提升[J].汽车实用技术,2020,(11):223-224.
[2]赵华坚,奚立峰.应用防错技术实现质量零缺陷[J].工业工程与管理,2002,(4):46~49.
[3]庞晓峰.浅谈PFMEA 在制造过程中的应用[J].机械制造,2016,54(02):93~96.
表6 PFMEA 更新
7 控制计划更新
作者简介
梁进贤: (1988—),男,广西玉林人,本科学
历,中级工程师。研究方向:发动机装配制造。
表8 标准化文件更新
图1
图2
图4
CF 机型右侧有
两个悬置安装凸台
图5
图6
图3
QU/QV 机型左侧有悬置安装凸台
检查发动机机油泵总成。
用无纺布擦拭机油泵安装面
2
3要素名称要素编号
符号
NO.主要步骤(做什么)
1
取发动机机油泵总成(图1)。关键点(怎么做)理由(为什么)
安装发动机机油泵总成要素时间
10
增值时间
非增值时间
10人员安全
关键工艺
质量检查
环境因素选装
70%E
c
固定工作顺序
人机工程
1.QU/LU/QV 机型左侧有悬置安装凸台
2.CF 机型右侧有两个悬置安装凸台(图4/图5),机油泵总成不可混装。
1.目视检查发动机机油泵总成涂胶接触表面、无划伤、碰伤、变形。(图6)
2.按图2(①-③)检查发动机机油泵侧悬置支架安装孔为光孔、无异物、无毛刺。(图2)
用无纺布擦拭机油泵涂胶安装面,表面无杂质,无油污。(图6)
防止机油泵泄漏。防止机油泵泄漏。防止发动机侧悬置支架无法安装,引和客户关注特性防止机油泵总成混装
防止机油泵总成混装(图2/图3),
BJPT-AS-A2-1350-QU/QV/LU/CF-JQ5.1