「生产制造专栏」车轮螺栓PFMEA文件的编制

我们通过对车轮螺栓热处理工序,进行PFMEA分析,

提早发现:在热处理过程中,可能出现的质量不良现象,以及了解其对整车质量影响严重程度,

事先,对过程加以有效措施控制,从而达到提升车轮螺栓品质,降低企业制造过程不良品发生频次和售后索赔风险的目的。

01

背 景

过程失效模式及后果分析(Process Failure Modes and Effects Analysis,简称PFMEA)出现于上世纪60年代中期,最早应用在美国航空航天领域,后来被通用、福特和克莱斯诺三大汽车公司,广泛用于制造和工艺生产过程的质量控制中,用来预防和减少过程中产品出现的失效。

02

PFMEA定义及适用阶段

定义

PFMEA是一种综合分析技术,通过对产品制造各工序的分析,识别可能出现的失效模式以及对其发生后果进行评价,依据产生后果的严重程度,采取事先预防并实施针对性有效措施来降低产品制造过程中的风险。

PFMEA适用阶段

PFMEA适用于新产品模具设计阶段、新产品试生产阶段、新产品量产前阶段、新产品顾客投诉阶段。

03

PFMEA分析实施步骤

PFMEA分析实施流程为:组建多功能小组→拟定产品制造工艺流程→进行产品/过程质量特性分析→编制过程流程图→编制PFMEA文件→为控制计划输出信息。

组建PFMEA多功能小组

PFMEA多功能小组成员应由技术、质量、制造、采购、销售等部门中有丰富制造及工艺经验的人员组成(有必要时汽车主机厂相关人员也应加入),工艺工程师为主导,这样对产品制造过程失效模式以及后果分析才能彻底、准确。

拟定产品制造工艺流程

由有经验的工艺员根据产品要求拟定工艺流程后,提供给PFMEA多功能小组共同探讨所制定的工艺流程是否有不妥之处,直至最终确认。

例:车轮螺栓制造工艺流程为:材料改制→冷镦成形→热处理→少量辅助机加工→滚螺纹→表面处理→挑选包装。

进行产品/过程质量特性分析

根据产品质量特性以及以往类似产品制造经验,逐一分析每一工艺流程中的产品和过程质量特性,同时包括该质量特性发生失效所导致的后果分析。

编制产品制造过程流程图

过程流程图是主线,是PFMEA实施重要的信息依据。它是描述产品在整个拟定制造工艺过程中,从原材料到最终成品包装入库的流程。因此必须准确识别产品每个过程的过程特性和产品特性等并形成书面的流程图、风险评定表。

表一,为车轮螺栓热处理工序的过程流程图,包括产品、过程特性以及潜在的失效分析。从流程图可以看出,在热处理工序中淬火、回火为关键过程,因此必须对这两个过程的工艺参数(淬火、回火温度、淬火回火保温时间、淬火液浓度、淬火液温度、碳势等)进行控制,才能确保车轮螺栓热处理质量。(本处插入表一,见附页)

表一:车轮螺栓热处理过程流程图

注:关键特性“▼” 重要特性“○”

PFMEA文件编制步骤

PFMEA文件编制步骤为:

确认潜在的失效模式→分析潜在的失效后果→确认严重度(S)→分析缺陷产生的原因/机理→确认失效发生生率(O)→确认缺陷被发现探测率(D) →计算风险顺序RPN并对高风险工序寻找纠正措施风险→确认责任人和完成日期→措施效果的跟踪和验证。

表二,为车轮螺栓在热处理过程中的失效模式及后果分析,其中严重度(S)、发生率(O)和探测率(D)均按相应的评价准则选取的。(本处插入表二,见附页)

表二、车轮螺栓过程FMEA

原版图片较大,需要源文件,联系下方螺丝君。

04

总 结

在生产过程中,通过对车轮螺栓PFMEA分析,可以事先识别其在制造过程中各工序易发的潜在失效模式,根据分析发生失效的原因拟定有效的改善和预防措施,并通过对措施效果的跟踪和验证,不断完善改善措施,最终达到提高车轮螺栓质量的目的。

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