FMEA(失效模式及影响分析)是汽车行业及制造业中用于防患于未然的核心工具。根据最新的 AIAG & VDA FMEA 手册,做 FMEA 不再是简单的填表,而是遵循一套系统的“七步法” 。
以下是最通俗易懂的 DFMEA(设计 FMEA)与 PFMEA(过程 FMEA)实操指南。
一、 核心逻辑:FMEA 的“七步法”
无论是设计还是过程,都遵循这七个步骤。你可以把它们理解为:“定范围 -> 理结构 -> 找功能 -> 挖失效 -> 评风险 -> 做优化 -> 写报告”。
策划和准备: 确定我们要分析的具体对象(如:某个零件或某道工序)。
结构分析: 把对象拆解。设计看零件构成,过程看工步拆解 。
功能分析: 每个部分“应该做成什么样” 。
失效分析: 万一“没做成那样”会发生什么(失效模式、后果、原因) 。
风险分析: 给严重程度(S)、发生频率(O)、探测能力(D)打分,确定行动优先级(AP)。
优化: 针对高风险项,想办法改进 。
结果文件化: 总结并记录分析成果 。
二、 DFMEA(设计 FMEA)怎么做?
核心目标: 在产品还没生产出来前,发现设计上的缺陷 。
例子: 汽车电动车窗升降器。
| 步骤 | 分析内容 | 举例说明 |
| 2.结构 | 拆解系统/零件 | 升降器总成 -> 电机 -> 传动齿轮 |
| 3.功能 | 描述设计意图 | 电机应在 2 秒内将车窗完全升起 |
| 4.失效 |
模式:窗户升不上去
后果:用户无法关窗,漏雨
原因:电机扭矩不足 |
失效链:原因 -> 模式 -> 后果 |
| 5.风险 | 打分 (S/O/D) | S(严重度): 7;O(频度): 3;D(探测): 5 |
| 6.优化 | 改进设计 | 增加电机功率或优化齿轮传动比 |
备注:
缺失的第 1 步:策划和准备 (Planning and Preparation)
为什么没写在表里? 因为这一步是“开会前”的工作,不直接体现在那张技术分析表的设计/过程列中。
缺失的第 7 步:结果文件化 (Results Documentation)
为什么没写在表里? 因为这是分析完成后的“总结汇报”工作。
三、 PFMEA(过程 FMEA)怎么做?
核心目标: 假设设计没问题,分析在生产制造过程中哪里会出错 。
例子: 电机转子的压装工序。
| 步骤 | 分析内容 | 举例说明 |
| 2.结构 | 拆解流程工步 | 压装工站 -> 压装机 -> 夹具 -> 操作员 |
| 3.功能 | 描述工艺要求 | 将转子压入轴心,深度 10mm ±0.1mm |
| 4.失效 |
模式:压入深度过深
后果:零件干涉,电机卡死
原因:限位块磨损或员工放错位置 |
关键:关注人、机、料、法、环 |
| 5.风险 | 打分 (S/O/D) | S: 8;O: 4;D: 2 (有自动压力监测) |
| 6.优化 | 改进工艺 | 增加自动防错(Poka-Yoke)装置,深度超限报警 |
四、 快速上手的关键:打分与 AP
在评估风险时,不再只看传统的 RPN(S×O×D),而是查看 AP(行动优先级) 表 。
S (Severity) 严重度: 对客户的影响有多大?(10分最重,如:涉及安全;1分最轻) 。
O (Occurrence) 频度: 这个错误发生的频率高吗?(10分最高,如:几乎每件都错) 。
D (Detection) 探测度: 在流转到客户前,我们能发现它吗?(10分最难发现,如:纯人工目视;1分最易发现,如:全自动 100% 拦截) 。
AP 结果判断:
H (高优先级): 必须采取改进行动。
M (中优先级): 建议采取行动。
L (低优先级): 可以不采取进一步行动。
五、 给初学者的 3 个建议
先定范围(Step 1): 不要试图一次分析整台车,先从一个小零件或一道工序开始 。
找对人: FMEA 是团队协作,必须包含设计、制造、质量、维修等跨职能人员 。
关注“原因”: 只有找到根本原因,才能制定有效的优化措施。比如“员工粗心”不是好的原因,“缺乏防错工件”才是 。
通过这套“七步法”,你可以将复杂的失效预防转化为结构化的逻辑推导,从而快速建立起有效的 FMEA 体系
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